演藝經歷
1997年,參演由香港導演陳果執導的《香港製造》,飾屠中秋並獲得了第17屆香港電影金像獎最佳新人獎,同年順利簽約到劉德華的公司,正式出道。

1998年,繼續參演由香港導演陳果執導的劇情片《去年煙花特別多》,通過出演吳家璇一角提名第18屆香港電影金像獎最佳男配角。
1999年,與謝霆鋒、藤原紀香共同出演由陳木勝執導的電影《特警新人類》。
2000年,聯合馮德倫、陳冠希出演由陳木勝執導的《特警新人類2》。
2002年,與窪冢洋介、Arata、中村獅童共同主演由日本漫畫改編而成的電影版《乒乓》,飾演桌球手孔文革。
2004年,與李麗珍、徐錦江共同主演現代槍戰片《槍緣》,飾演女主角的弟弟。
2006年,出演由香港導演鄭保瑞執導的動作片《狗咬狗》,在片中扮演一個被大人世界愚弄、忽視的乖張男生形象,並憑借該片提名第43屆台灣電影金馬獎最佳男主角。 同年,出演由張一白執導的電影《夜·上海》,飾演一位地道的日文翻譯。

2007年,在由陳木勝執導的動作電影《男兒本色》中飾演何永強一角。
2009年,與蔣璐霞共同主演由熊欣欣導演、馬偉豪監製的女性時裝動作電影《戰無雙》。
2010年,出演蘇萬聰、唐基明共同執導的電視劇《怒火街頭》,在劇中扮演丁家富。 同年,出演由曾志偉、張學友共同主演的賀歲片《72家租客》。
2012年,聯合鄭嘉穎、胡杏兒共同主演由梁家樹、陳維冠執導的電視劇《怒火街頭2》。 同年,出演由中國和日本合作拍攝、香港導演梁徳森執導的驚悚電影《幻影凶靈》。
2013年,與柳岩、鍾麗緹共同出演由香港導演梁德森執導的懸疑片《人間蒸發》,飾華人警探木下。 同年,與周秀娜、劉羽琦共同主演驚悚電影《冷瞳》,在片中飾演由周秀娜扮演的蘇雨辰的未婚夫。

2014年,參演由陳嘉上和鄭中基聯合執導的奇幻奪寶喜劇電影《神秘寶藏》。 同年,出演由鍾澍佳執導的幽默都市勵志電影《男人不可以窮》。
2015年,出演由香港導演林嶺東執導的警匪動作槍戰片《謎城》。 同年,與趙薇、包貝爾共同出演由徐崢自導自演的喜劇電影《港囧》。
個人生活
李燦森的妻子是梁志瑩,一名設計師,2006年成為戀人關系。

2012年11月17日,李燦森與梁志瑩舉行婚禮,李燦森身穿灰色格子西裝,打一個黑色領帶,頭發梳到高高的,梁志瑩的婚紗為復古風,化一個紅唇妝容,穿上簡約清雅的婚紗。
主要作品
參演電影
參演電視
獲獎記錄
人物評價
沒有英俊的外表和完美的身材卻有最敏銳的潮流觸覺,表演不著痕跡卻能渾然天成適應各種角色,堪稱香港年輕一代演員中的翹楚,在眾多他擔當綠葉搞笑電影中都能散發出種種不同的氣質和光芒。(網易娛樂評)

自小叛逆,紋身穿鼻環是家常便飯,經常做出一些出格的事兒。經常被爸媽哥姐們輪流用衣架打,但也隻會乖一兩天,以後又依然如故。(新浪娛樂評)