2003年，在呂小品執(zhí)導(dǎo)的情景喜劇《好市多多》中飾王綠根。
2005年10月，主演莊宇新執(zhí)導(dǎo)的國(guó)產(chǎn)傷痛愛情題材電影《愛情的牙齒》，飾魏迎秋；12月，李乃文參演了楊小雄執(zhí)導(dǎo)的情愛倫理劇《女人的選擇》，飾陳東東。
2006年2月，主演首部奧運(yùn)題材的電視劇《我的2008》；10月，主演戰(zhàn)爭(zhēng)賀歲電影《集結(jié)號(hào)》，飾九連爆破手呂寬溝；11月，主演都市勵(lì)志數(shù)字電影《圍剿》，憑借二喜一角入圍百合獎(jiǎng)最佳男演員。
2007年5月，李乃文主演刑偵題材電視劇《本色》，飾刑警蘇巖。2008年3月，在毛衛(wèi)寧執(zhí)導(dǎo)的諜戰(zhàn)劇《身份的證明》中李乃文飾向德福。
2009年4月，領(lǐng)銜主演勵(lì)志情感劇《城·事》，飾演善良小職員毛劍；7月，拍攝都市勵(lì)志數(shù)字電影《道路》，飾邱晨；8月，出演法制類電視節(jié)目《案件聚焦》的特別版《十四樓》，飾新聞工作者姜言；同年，搭檔李幼斌，主演反映兩代三線建設(shè)者生活的歷史戲《愛在蒼茫大地》，飾膏藥；隨后，參與高峰執(zhí)導(dǎo)的獻(xiàn)禮片《大河》，并在第13屆中國(guó)電影華表獎(jiǎng)獲得優(yōu)秀故事片獎(jiǎng)；然后，與劉樺、楊若兮、張少華合演喜劇電影《欠我十萬零五千》，飾二旺。
2010年3月，李乃文與尚雯婕、李晨共同主演中國(guó)第一部動(dòng)物親善題材青春喜劇電影《熊出沒注意》，飾白板；15日，憑借批判現(xiàn)實(shí)主義影片《我是植物人》中劉聰這一角色獲得百合獎(jiǎng)優(yōu)秀男演員；7月，聯(lián)合劉威葳、田雨、張歆藝主演另類諜戰(zhàn)劇《風(fēng)聲傳奇》，塑造了反派有殺人機(jī)器之稱的“石原”；9月，主演戰(zhàn)爭(zhēng)題材電視劇《奪寶》，飾八路軍戰(zhàn)士武僧趙和尚。
2011年3月，主演草根諜戰(zhàn)劇《借槍》，李乃文飾演銀行經(jīng)理“楊小菊”；4月，加盟王麗坤主演的現(xiàn)代家庭倫理劇《婚巢》，飾于致遠(yuǎn)；8月，李乃文參演周小兵執(zhí)導(dǎo)的年代愛情劇《遙遠(yuǎn)的幸?！?，飾武越；10月，參與張猛執(zhí)導(dǎo)的文藝懷舊電視劇《鋼的琴》，飾陳桂林；同年，搭檔顏丙燕主演中年家庭婚姻問題的都市倫理片《重來》。
2012年5月，主演年代情感戲《浦江危情》，飾謝勇。
2013年6月，李乃文與沙溢、馬蘇搭檔出演都市輕喜劇《結(jié)婚前規(guī)則》，塑造了摳門較真的小男人周凡；8月，與佟麗婭共同主演都市婚戀愛情輕喜劇《80婚約》，李乃文飾新好男人張赫名。
2014年8月21日，李乃文與宋丹丹、朱媛媛、領(lǐng)銜主演都市愛情勵(lì)志劇《幸福請(qǐng)你等等我》開播，劇中飾宋丹丹的弟弟王朝暉。
2014年9月23日，李乃文搭檔張嘉譯、左小青、朱銳主演的跨年代情感劇《爺們兒》開播，劇中飾演小心眼卻心地善良的劉全有一角。
2014年12月，李乃文主演的冷幽默諜戰(zhàn)大劇《虎口拔牙》在浙江衛(wèi)視播出。
2014年12月，李乃文主演警匪智斗大劇《謎殺》，飾演“反一”柯世蘭。
2015年4月，李乃文與徐佳、趙春羊聯(lián)袂主演大型歷史題材電視劇《鐵甲艦上的男人們》在央八黃金檔播出，劇中飾演“百變騙子”李文章。
2015年5月，李乃文加盟河南衛(wèi)視《文學(xué)英雄》真人秀，與柯藍(lán)、吳樾、張曉龍、蔣方舟、李承鵬、蔡崇達(dá)、張曉晗、陳諶共同出演。
2015年6月，李乃文搭檔左小青、張彤，主演李木戈執(zhí)導(dǎo)的都市情感喜劇《玫瑰炒肉絲》，飾“二手多金男”李強(qiáng)，于湖南衛(wèi)視熱播。
2015年6月，李乃文搭檔黃志忠、柯藍(lán)、王偉等主演史詩大戲《金水橋邊》，飾演孫光大。
