李代沫出生于黑龙江省齐齐哈尔市,受热爱音乐的父母的影响,从小开始就学习单簧管,学习唱歌。李代沫喜欢情歌是源于父母从小对他的影响,父母喜欢听邓丽君的歌,几乎家里每天都会放她的歌曲,听得久了,自然而然就喜欢这样的歌,也愿意唱这样的情歌。高一时开始学习美声,偶尔会到酒吧驻唱赚零花钱。大学考上沈阳音乐学院,主修专业为美声。到沈阳求学后,李代沫在沈阳生活多年。
2012年,李代沫参了加“RockTheWeb!网罗新声代”第一季的比赛,在入围前一百强后退赛,因将翻唱曲婉婷的《我的歌声里》视频上传网络参赛而得到了广大网友的关注,这段在录音棚简单录制的翻唱视频在其新浪微博点击量达84.2万；同年,参加浙江卫视歌唱选秀节目《中国好声音第一季》,盲选时凭借一首《我的歌声里》赢得两位导师转身,并决定选择刘欢作为导师；在刘欢组导师考核中,李代沫和郑虹被分到一组,共同演唱《如果没有你》,最终刘欢选择李代沫进入下一轮；在终极考核中,李代沫和徐海星演唱《我怀念的》,被徐海星淘汰；12月20日,李代沫发行了首支个人单曲《到不了》。12月25日,李代沫与吴莫愁在沈阳出席由他们共同演唱的第十二届全运会宣传歌曲《阳光传奇》发布会,并被聘为“沈阳城市宣传大使”；12月28日,发行首张个人专辑《我的歌声里》。李代沫写真2013年1月,李代沫为黄渤,林志玲主演的爱情励志题材电影《101次求婚》献唱中文版主题曲《SayYes》；4月18日,获得第17届华语榜中榜突破进步歌手奖；5月13日,李代沫推出个人单曲《末日不孤单》,收录于在中国好声音学员首张合辑《梦开始的地方》；7月,推出个人专辑《敏感者》；同年,李代沫与吴莫愁,丁丁,张玮,张赫宣主演青春励志电影《中国好声音之为你转身》,在片中饰演男一号李子扬,该剧是李代沫的第一部电影作品；12月5日,李代沫发行了个人EP《原来爱情没有刚刚好》。2014年1月30日,出席央视网络春晚,并于吴莫愁合唱歌曲《想神马就有神马》。2015年11月26日,推出个人单曲《谢谢你》,该歌曲由潇彬作词,文颖秋作曲,这是他的复出之作。2016年2月,推出个人单曲《家路》,该歌曲由王梓赫作词作曲。2017年1月11日,推出个人单曲《黯然销魂掌》；5月15日,推出个人翻唱单曲《366次告白》,收录于覃桢纪念专辑《情真》中。
李代沫声音有磁性,深情情歌最能打动人,演唱的《我的歌声里》《如果没有你》被很多人认为比原唱都好。光看李代沫的外表,大高个儿,光头,小胡子,其实是个非常爷们的人,但这样一个纯爷们却能唱出那么多直指人心最柔软处的伤心情歌。这种“铁汉柔情”式的反差也让李代沫收获了一大批忠实的粉丝。在公众面前,李代沫始终被读解成一个“铁汉柔情”的人,因为唱歌时的深情和温柔,与光头的形象形成反差。相貌粗犷,顶着光头的他拥有深情婉转的歌喉,游刃有余的歌唱技巧,以及与动人歌喉形成鲜明对比的粗犷外表。李代沫在演唱歌曲《伤》时,展现了其独具风格的深情唱腔和超强的表演力。李代沫用一种独特方式剖析自我与过去,将成长过程中的伤口娓娓道来,用洒脱和自信来重新看待未来。而他也在MV中更展露了表演才华。
侵权事件环球音乐宣称李代沫用于商业性质的演唱《我的歌声里》未得到授权并起诉。容留他人吸毒2014年3月18日,李代沫因吸毒和涉嫌“容留他人吸毒”罪被刑事拘留。4月16日被正式批捕。5月9日,北京市朝阳区人民检察院以涉嫌“容留他人吸毒罪”对李代沫提起公诉。5月27日上午,李代沫案件在北京市朝阳区人民法院公开开庭审理。经过多轮辩护,李代沫当庭自愿认罪,获刑9个月,罚款2000元。审判结束后,他被警车押出了朝阳区人民法院。李代沫的律师吴立伟表示,李代沫认罪悔罪意愿强烈,表示不上诉,“他强烈希望能回到社会,继续演艺事业。”2014年12月18日,李代沫按照判决正式被释放,其经纪人表示,李代沫需要花时间陪伴家人,言下之意复出计划。参加商演2021年10月,蚌埠市文化市场综合执法支队对全市歌舞娱乐场所持续开展执法检查行动。在执法行动中,接举报称李代沫将在该市一娱乐酒吧参加营业性演出活动。