早年經歷
李泉出生于上海市，他4歲開始學習古典鋼琴，每天練琴超過8小時。李泉在上海音樂學院附屬小學度過了六年的小學生涯。李泉15歲時創作了個人的第一首原創歌曲《停留》，之后他順利考入上海音樂學院，主修鋼琴，副修現代作曲 。
演藝經歷
1995年，參加在香港舉行的“滬港粵新秀選拔賽” ；同年8月，推出首張個人音樂專輯《上海夢》，收錄了包括《你慢慢走吧》、《寫首歌為你做陪》等在內的10首歌曲，從而正式進入演藝圈 。1996年，為周冰倩、黃格選、杜德偉等歌手創作歌曲。
1997年1月，推出第二張個人音樂專輯《心世界》，收錄了包括《我無法走進你的世界》、《愛是什么》等在內的10首歌曲 。
2000年2月，推出第三張個人音樂專輯《走鋼索的人》，收錄了包括同名主打歌《走鋼索的人》、《哭了》等在內的11首歌曲 ；同年，憑借專輯《走鋼索的人》獲得“至尚音樂城·樂壇我最愛頒獎典禮”我最愛的專業推介唱作人獎。
2001年，獲得“首屆音樂風云榜頒獎禮”年度最佳創作歌手；同年11月17日，推出第四張個人音樂專輯《島中央》，收錄了包括《靠在我身邊》、《時間飛了》等在內的10首歌曲 。
2002年，獲得“第二屆全球華語歌曲排行榜”最佳創作歌手獎 ；同年，獲得“第八屆全球華語音樂榜中榜”神州音樂特別推薦獎、新生代創作歌手獎。
2003年，其演唱的歌曲《流浪狗》獲得“第26屆香港十大中文歌曲獎”全國最受歡迎中文歌曲獎 ；同年10月13日，推出第五張個人音樂專輯《2046》，收錄了包括《花花大世界》、《這個殺手不太冷》等在內的10首歌曲 。
2004年，獲得“第二屆東南勁爆音樂榜”內地勁爆最佳唱作男歌手獎；同年，與范瑋琪、徐懷鈺、林依輪、范曉萱等共同為浙江電視教育科技頻道演唱了主題曲《新青年制造》 。
2005年10月25日，推出第六張個人音樂專輯《劃火柴的女孩》，收錄了包括《沒有你的情人節》、《眼色》等在內的11首歌曲，整張專輯融入了拉丁音樂、西班牙音樂、爵士樂、搖滾樂等多種不同的音樂元素 ；同年11月，獲得“中國風尚大典”內地風尚男歌手獎 ；同年12月29日，獲得“中國原創音樂流行榜”最佳內地創作歌手獎 。
2006年3月25日，獲得“第13屆東方風云榜頒獎盛典”最受歡迎男歌手獎 ；同年，擔任鐘漢良個人單曲《風和日麗》的制作人 。
2007年，為傅沖創作歌曲《愛又二分之一》 ；同年，擔任厲娜首張個人同名專輯《厲娜》的制作人 ；之后，擔任趙薇個人音樂專輯《天使旅行箱》的制作人。
2009年5月20日，推出首張個人EP專輯《她在北緯26°》 ；同年6月，擔任東方衛視選秀娛樂節目《加油！東方天使》的評委 ；隨后，憑借歌曲《眼色》入圍“第20屆臺灣金曲獎”最佳作曲人獎 ；同年，擔任香港TVB歌唱選秀節目《超級巨聲》的評委 ；隨后，擔任“誰最閃亮校內星歌榜”歌唱比賽的評委 。
2010年4月24日，獲得“中國TOP排行榜頒獎典禮”內地年度最佳制作人獎 。
2011年，擔任彭琳個人音樂專輯《米卡羅》的制作人 ；同年，擔任浙江衛視歌唱選秀節目《非同凡響》的評委 。
2012年8月24日，推出第七張個人音樂專輯《天才與塵?！?，收錄了包括《人生如戲》、《花店》等在內的11首歌曲 ；同年12月，參加愛奇藝脫口秀節目《以德服人》第24期的錄制 。
2013年4月，以楊宗緯幫唱嘉賓的身份參加湖南衛視歌手競技類節目《我是歌手》決賽，并與楊宗緯合唱歌曲《我要我們在一起》；隨后，獲得“中國TOP排行榜頒獎典禮”最佳創作歌手獎 ；同年5月，參加安徽衛視音樂真人秀節目《我為歌狂》；同年8月27日，推出與李昕蕓合唱的歌曲《艷遇》；同年11月，擔任孔令奇“懸浮記憶音樂會”的表演嘉賓 ；同年12月23日，推出與蔡妍合唱的歌曲《泡面的幸?！?。
2014年1月3日，與古巨基獲得央視原創公益音樂節目《夢想星搭檔》總決賽冠軍 ；同年6月24日，推出第八張個人音樂專輯《再見憂傷》，收錄了包括《我站在幸福旁邊》、《最好的幸?！返仍趦鹊?0首歌曲 。
2015年1月，憑借專輯《再見憂傷》獲得“華語音樂傳媒大獎”年度最佳男歌手獎、百家媒體最受矚目音樂人獎 ；同年3月25日，獲得“QQ音樂年度盛典”最佳音樂制作人獎 ；同年，化名為“靈魂戰警”參加江蘇衛視音樂挑戰真人秀節目《蒙面歌王》，并獲得獨立音樂精神獎 ；同年9月28日，獲得“中國原創音樂致敬盛典”杰出貢獻唱作人獎 ；同年12月，推出個人單曲《Sunny》 。
2016年8月21日，在上海舉行“咪咕音樂現場李泉音樂會” ；同年9月，受邀參加播客第33期節目《天秤兩段 李泉》的錄制 ；同年11月，參加騰訊視頻LIVE現場音樂類節目《大事發聲》 。
2017年2月25日，參加“假如我是羅大佑”巡回演唱會臺北站 ；10月5日，與丁薇一同參加在上海舉行的簡單生活節 。
2018年1月，作為補位陣容參加湖南衛視原創歌手競賽真人秀節目《歌手2018》 ，在經過多輪淘汰賽后，最終獲得總決賽7強 ；4月20日，參加湖南衛視《2018歌手金典之夜》，與黃大煒合唱了《說錯》 。
