2001年，李多海在MBC电视剧《微笑春香传》中出道，这部作品为她的演艺生涯奠定了基础。2002年，李多海参与了MBC和韩国富士电视台的综艺节目《星的声音》，饰演角色智英，展现了她的多才多艺。同年，她在KBS电视剧《新娘18岁》中饰演闵可莹，进一步扩大了她的观众群体。随后的几年里，李多海接连出演了《愉快的消息》、《五个手指》、《花王仙女》等作品，每个角色都赢得了观众的喜爱。2005年，她在SBS电视剧《我的女孩》中扮演珠裕邻/周幼琳，这部作品不仅让她获得了高人气，还获得了SBS演技大赏最佳女演员奖。2007年，李多海在KBS电视剧《伊甸园之东》中饰演闵惠琳，这部作品让她再次获得了观众的认可。除了电视剧，李多海还活跃于广告界，为多个品牌代言。比如2004年代言了LOTTE薯片和SOUP服饰，2005年为东亚Otsuka GreenTime绿茶代言。2007年，李多海发行了她的首张个人数码单曲《I Love Rock & Roll》，这首歌不仅收录了英文版和韩文版，还加入了原曲的伴奏版本，意义非凡。在主持方面，李多海多次参与KBS、SBS等电视台的颁奖典礼和综艺节目，例如2006年的SBS演技大赏和2010年的第六届“世界先生”比赛。此外，她还参与了多个综艺节目，如KBS的《爱的请求》、《甜蜜的夜晚》等，展现了她的多才多艺。
