一個偶然的機會，10歲的李沁陰差陽錯地考入了上海戲校，小小年紀便打起背包離開了家，到上海戲校學習昆曲。天賦與勤奮使她很快也獲得了榮譽，13歲時就憑借昆曲《牡丹亭·游園》中的出色表演，獲得過第七屆中國少兒戲曲小梅花薈萃活動金花獎等獎項，也多次與戲劇大師梅葆玖同臺演出。

由于新版《紅樓夢》的副導演與上海戲校校長相識的原因，這位副導演來到上海戲校讓校長幫忙物色合適的人選。機緣就是如此不可預知，選角那天，當副導演推門進入校長辦公室時，校長正在給李沁排練《牡丹亭》，她們是副導演見到的第一批小演員，印象就此落下。在校長簡短介紹了小演員們后，副導演又去了李沁所在的教室，“他一進來，我們都站好，開始表演，給他‘露一下’。他一看到我，就說認識我，他剛從院長辦公室過來，我當時就傻了，不知道這個人是干嗎的。”事后回憶起當時的情景，李沁說：“我能被選上，主要是運氣好，其次要感謝校長，他可能從中推薦了我吧。”

2010年，李沁作為剛入影視圈不久的新人，就能得到同時飾演兩版“楊開慧”機會實屬幸運。在巨星云集的《建黨偉業》擔當主角實屬不易，對剛入行李沁來說是一次機遇，也是一次挑戰。

《神奇俠侶》是李沁的電影處女作，據導演谷德昭在《快樂大本營》中透露是在雜志上看見李沁在新版《紅樓夢》中飾演的少年寶釵的定妝照，才決定讓李沁飾演藍鳳凰一角的。

在《郭明義》拍攝之前，李沁演過不少革命題材的戲，從骨子里就透著一股樸實的勁兒，所以陳國星導演選擇李沁來演雷鋒傳人郭明義的女兒是在合適不過的了。李沁坦言：能在電影《郭明義》里出演郭明義的女兒郭瑞雪，對她來說，是一次機遇也是一次挑戰。從新版《紅樓夢》走出來后，身為新人的李沁雖然作品數量不多，但個個有分量。