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。
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。
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。
