李善均2001年出演情境喜劇《戀人們》正式成為演員。2007年主演改編自日本山崎豐子原著小說《白色巨塔》同名劇，獲第43屆韓國百想藝術大賞電視類獎項最佳新人男演員提名，同年亦與孔劉、尹恩惠合演《咖啡王子1號店》受到矚目。
2009年主演愛情電影《坡州》獲得第11屆西班牙拉斯帕瑪斯國際電影節最佳男主角。2010年與孔孝真合作《料理絕配Pasta》，2014年主演動作電影《非常警探》獲得第51屆韓國百想藝術大縜電影類最佳男演員獎，並入選2014年坎城影展的導演雙週節。2018年搭檔IU演出《我的大叔》被網友封為「人生劇」。
他事業在主演奉俊昊執導的《寄生上流》達到高峰，獲2020年奧斯卡最佳影片等4項大獎，也讓他打開全球知名度。在吸毒案發生前，今年5月以災難片《寂噤計畫》和恐怖電影《夢遊》重返坎城影展。
據《韓聯社》報導，他今年主演韓劇《法錢》，每集片酬高達2億韓元（約477萬元台幣），是韓國大勢級演員。2023年10月，李善均傳出涉嫌吸毒被立案調查，經紀公司發出聲明表示，李善均將誠實接受警方調查，亦透露李善均被該案相關人士持續恐嚇與威脅。
消息傳出後李善均代言廣告紛紛被撤換，不僅代言的保健食品「CellMed」切割，連夫妻倆去年代言的SK電訊兒童學習廣告宣傳照也遭下架，業內人士並透露他將退出即將開拍的新劇《無路可逃》，而由其主演並已結束拍攝的電影《Silence》《幸福的國家》則持觀望態度。
韓國警方於10月21日以涉嫌違反毒品類管理相關法律，正式進行刑事立案調查，除非法使用大麻罪名，另追加非法使用精神藥物嫌疑，李善均在警方前兩次傳喚中表示，自己是被29歲於江南酒店上班的女室長A某所騙，在不知情的情況下吸食毒品，亦傳出他被A某勒索3.5億韓元（約 835萬元台幣）。
不過A某在出庭受審時，其辯護律師表示李善均並非不知情，此時也傳出A某是李善均出軌對象，其與演員老婆田慧振14年婚姻的愛情佳話也破滅。調查期間李善均曾接受尿液簡易檢測、毛髮精密檢測結果均呈陰性。
2023年12月23日，李善均在仁川論峴警局接受警方第三次傳喚時表示：「希望警方仔細判斷我和敲詐者的說法那一方更可信。」當時他同意跨夜調查、歷經19個小時的高強度審查後，於24日凌晨5點結束傳喚。27日上午韓國警方發現李善均陳屍於首爾鐘路區臥龍公園外的一輛汽車內，並於車內發現煤炭痕跡，遺留下情牽21年的太太田慧振與在美國念國二的長子與小學五年級的么兒。
其演藝領域橫跨電視、電影、音樂劇，其著名作品如下：
1.《白色巨塔》：改編自山崎豐子的原著小說《白色巨塔》，講述醫院內幕、醫生之間的競爭，以及醫療事故等醫院發生的故事。
2.《咖啡王子1號店》：由尹恩惠、孔劉、李善均主演，引起當時對咖啡店從業人員的浪漫想像，拍攝地點在首爾弘益大學回音小劇場旁的咖啡店。
3.《料理絕配Pasta》：以義大利餐廳為背景，孔曉振在劇中扮演活潑勇往直前的廚房助理宥京，李善均則飾演兼備外貌和實力的留學派一流料理師，兩人在各種衝突和爭吵中產生愛的火花，韓國小姐出身李荷妮和歌手出身Alex亦參加演出。
4.《我的大叔》：擁有相同沉重生活負擔的40歲男人與20歲女人，講述他們與家人朋友，以及如何互相觀察並治癒對方的故事。雖劇情沉重，卻深獲許多觀眾認同回味，稱之為「人生劇」。日本導演是枝裕和曾公開表示，《我的大叔》裡的IU讓他淚流不止，讓此劇再次引起網路討論。片中亦產生金句無數，如「沒有什麼輸或贏，我們只是在過自己的人生而已。」「在慾望和良心之間，總是會傾向良心這邊的人最可憐了。」「反正已經是完蛋的人生了，哭有什麼用，只會讓我媽媽心痛而已。」甚至還能對應到多年後李善均的吸毒風波，「每當見到誰就會想著，這個人甚麼時候會知道呢？或許會不會早就已經知道了呢？有時候覺得比起這樣過一輩子，倒不如讓全世界的人都知道。」
5.《檢察官內傳》：此劇講述一群不是身處高位的地方縣市檢察官，不論遇到何種案件，要處理的也都是職場的向上管理，以及與案件相關人士的應對進退，常常重大案件不一定會因為檢察官的堅持而獲得所謂的正義，檢察官在面對想要官官相護的上級要求時，要如何在案件與原則中取得平衡。
電影
1.《王者製造》：由薛景求、李善均主演，拿下百想藝術大賞最佳導演、最佳男主角、最佳男配角3項大獎，取材自韓國第15任總統金大中及其幕僚嚴昌祿的真實傳奇人生。講述由薛景求詮釋的金澐範，一心只想推翻獨裁政權、發揚民主主義並坐上總統之位，豈料在四次選舉中皆屢戰屢敗。
2.《非常警探》：重案組警探高根洙意外撞死一名陌生男子，手足無措的他絞盡腦汁，將藏屍的念頭動在剛過世母親的棺材裡，並開始一連串脫罪計畫，此劇在韓國創下7億台幣驚人票房。
3.《寄生上流》：由奉俊昊執導，宋康昊、李善均、曹如晶、崔宇植、朴素淡以及張慧珍主演。本片獲獎無數，包括第72屆坎城影展金棕櫚獎，是第一部獲得該獎的韓國電影。第77屆金球獎最佳外語片，也是韓國首部金球獎電影。第73屆英國電影學院獎最佳外語片與最佳原創劇本。第92屆奧斯卡金像獎最佳影片獎、最佳國際影片獎、最佳導演獎及最佳原創劇本獎，是史上首部獲得奧斯卡獎最佳影片獎、最佳原創劇本獎的亞洲及非英語電影。
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