2005年，她以大壹新生的身份參加了cctv-3的《挑戰主持人》節目，並成為該節目歷史上第壹位女冠軍。2006年再次參加中央電視臺《挑戰主持人》綜藝節目主持人全國海選，獲得第三名。
2011年開始主持cctv-3推出的挑戰綜藝節目《歡樂英雄》。2012以來，連續五屆擔任央視春晚主會場主持人。2018年，他再次擔任央視春晚主會場主持人。
2020年，擔任主持人和制片人的文化傳播節目《尚易中國》在中央廣播電視總臺央視綜藝頻道開播；同年擔任跨年晚會節目《啟航2021》主持人。
李思思的評價
舞臺上的李思思非常優雅端莊，但她私下卻愛素顏。她對著鏡頭又萌又可愛，生活中的舞臺上沒有主持人。在參加節目《挑戰主持人》時，她因出色的談吐和穩健大方的臺風被譽為美貌與智慧並重的才女。
在讀本科和碩士的六年裏，李思思幾乎主持了所有大大小小的校園聚會。在學校時，她已經熟悉了主持工作。工作後，她不僅“遮遮掩掩”，而且在整個面試過程中語速非常快，總是講笑話，這與學生時代大不相同。
李思思的職業生涯簡單、純粹而卓越。作為壹名新主持人，李思思的實力也受到了質疑，但因為她沒有專業的學習經驗，所以她更認真地用自己後天的努力來彌補。與舞臺上耀眼的主持人相比，李思思顯得格外謙遜和低調。在她眼裏，主持人應該是壹片綠葉。不管是什麽節目，主要任務就是襯托嘉賓。