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,与玄彬,韩志旼合作出演古装历史电影《逆鳞》,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,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。2016年3月,与朴叙俊,朴炯植,高雅拉合作主演青春史剧《花郎：TheBeginning》,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,出演周末剧《我黄金光辉的人生》。2018年5月,出演悬疑爱情剧《过来抱抱我》,在剧中饰演警校后辈李妍智。2019年6月,客串出演《请输入搜索词:WWW》。2020年8月,参演的电视剧《爱丽丝》播出。2023年8月4日,参演的,MBC新金土剧《恋人》首播。
2021年5月,据韩媒报道,李多寅与李昇基交往,两人因打高尔夫球相恋。2023年4月7日,李昇基和李多寅举行婚礼。
李多寅在电视剧《二十岁》中刻画了令人心动的场面,将清纯动人的女大学生心理,用最真实的演技表现得非常到位。她在电影《逆鳞》中虽然戏份不多,却给人留下了深刻的印象。李多寅清秀的外貌牢牢抓住了男性同胞的视线,她在周末剧《让女人哭泣》中既展现了单纯的一面又散发了可爱魅力的一面,虽然还是个新人演员,却在剧中展示出了稳定的演技,作为一名演员的发展可能性备受认可。李多寅出席活动时以一身黑色并带有鲜花元素的时尚穿着亮相,营造出独特的女人味,其中透视材质的运用更成为整体造型的亮点,她搭配的亮色手提包也给人带来了视觉上的惊喜。