李多寅出生在一个演艺世家,她的妈妈是演员甄美里,姐姐是演员李侑菲。李多寅很小就被父母送到加拿大留学,初中毕业后回到韩国女子高中就读,她在高三时因为一个偶然的机会,开始对演戏产生了兴趣,高中毕业后考上了韩国汉阳大学戏剧电影系。2013年8月,李多寅正式签约KEYEAST经纪公司,为出道演艺界做准备。
李多寅2013年12月,与李起光、金惠志、金东硕合作主演青春爱情剧《二十岁》,饰演一直对暗恋对象念念不忘的女大学生金惠琳,以演员身份正式出道。
2014年4月30日,与玄彬、韩志旼合作出演古装历史电影《逆鳞》[11],饰演让正祖为之深深着迷的美丽宫女秀莲。9月,与河智苑、陈柏霖合作出演中韩合拍电影《致命恋爱》,饰演推理小说家简的少女时代。
2015年4月18日,与金廷恩、宋昌义合作出演周末家庭剧《让女人哭泣》,饰演多愁善感的女护士朴孝静。[12]
2016年3月,与朴叙俊、朴炯植、高雅拉合作主演青春史剧《花郎:The Beginning》,饰演外柔内刚、出身高贵却从不心怀偏见的明朗少女秀妍。
2017年9月2日,参演的电视剧《我黄金光辉的人生》播出。[13]
2019年3月20日,参演的电视剧《囚犯医生》在韩国播出,在剧中饰演李在仁;[14]同年6月,客串出演《请输入搜索词:WWW》。
2020年8月28日,参演的电视剧《爱丽丝》定档在SBS播出,在剧中饰演金度妍。[15]
2021年5月,据韩媒报道,李昇基和李多寅正在交往中,两人因打高尔夫球相恋。[16]
2023年4月7日,李多寅与李昇基举行婚礼。[9]