出道
2001年，回国后李多海参加了第71届“春香小姐”选拔大赛，获得了冠军。2005年，3月出演电视剧《
绿蔷薇》的女主角吴秀儿，真诚的演技为以后的道路打下了基础；12月在洪氏姐妹编剧、全基尚导演的韩剧《我的女孩》中饰演活泼可爱的周幼琳，获封“韩版小燕子”。该剧凭借精彩的剧情被各国各大电视台引进，李多海也因此人气大涨。
尝试
2007年，在《Hello，小姐》中饰演良宗家女子李秀荷。
2008年，为求突破在《
不汗党》中饰演眼泪女王金达莱，可惜收视率不高。同年8月在《伊甸园之东》中变身为野心女，又让观众重新认识了李多海。暂且抛开她半途辞演风波的诸多猜测，与其在大牌云集的阵容中等待被分配，不如像李多海一样勇敢的选择退出。
2010年，首次出演古装历史剧《推奴》，饰演一个命运如春香般的女子，虽然身为女奴，但却果断勇敢、靓丽可人。《推奴》自开播以来收视率一路飙升，占据着水木剧收视冠军的位置。同年李多海成为韩国宣传短片《一日物语》的女主角。
2011年，在MBC月火剧《再见雷普利小姐》中饰演张美里。张美里本来只是一个陪酒小姐，却靠伪造学历谎称东京大学毕业而逆转了人生。谈及这个为求成功而重复谎言的角色，李多海认为这个女人时而可恨时而可怜，“世上既有像蒲公英般素雅易亲近的花，也有像玫瑰那样有着让人看过之后难以忘怀的华丽之花，而张美里就是既带刺却又引人注意的女人。”李多海在剧中尺度大开，床戏、赤脚奔跑在日本市内，绝望飙泪等；造型也多变，日本酒家女装、深V短裙、优雅OL装、还有红色假发和紧身衣，连李多海自己也感叹“这是我出道以来最大胆的演出！”
2012年，搭档郑元畅主演内地偶像剧《
爱的蜜方》，饰演带着侄子坚强生活并走上厨师之路的乔之夏。学习了七年中文的水平让她基本对话相当流利，剧中完全自己念对白。李多海表示“在中国就像在自己的国家一样亲切。”
2013年，在KBS的谍战剧《IRIS2》中，饰演一个日常生活中大大咧咧但执行任务时冷酷严谨的nss特工。
重逢
2014年，搭档李栋旭主演MBC周末剧《HotelKing》，这是两人继2005年《我的女孩》后再度合作。李多海发表终映感受：虽然阿莫奈感情戏很多，但却是给我带来了很多幸福感的角色。电视完后，身为阿莫奈的时光应该成为我珍贵的回忆，也谢谢工作人员和喜欢HK的粉丝们。
2015年，出演中韩合拍电视剧《世纪的情侣》。参演都市浪漫爱情喜剧《最佳情侣》饰演女主角叶欢迎。
