2015年，李之繁正式踏入演艺圈，其起点是参与爱奇艺平台推出的偶像养成类真人秀节目《流行之王》。同年11月7日，他与周彦辰、朱星杰、周锐、杨忠霖、陈哲远、骆明劼共同组建了男子演唱组合Mr.BIO，并以此身份宣布出道。11月21日，该组合携首支出道单曲《jackpot》登上了中央电视台音乐频道（CCTV-15）的歌曲打榜节目《全球中文音乐榜上榜》，成功完成了他们的首次公开舞台表演。紧接着在12月2日，他受邀出席了第12届年度先生盛典，拓宽了在时尚与公众领域的曝光。此后，他还参与了爱奇艺打造的音乐互动类节目《偶滴歌神啊第二季》，进一步积累了演艺经验。2016年，根据公司的规划，李之繁与队友朱星杰一同接受了更为系统与深入的专业技能训练。也在这一年，他参加了爱奇艺制作的明星养成纪实秀节目《明星的诞生》，凭借出色的表现一路晋级，最终在全国总决赛中取得了季军的优异成绩。2017年，他的事业版图扩展至大银幕，完成了个人首部电影作品，即与邵星颖共同领衔主演、由曹酉然执导的青春励志题材影片《艺欲症》，他在片中担纲男主角曹曹，塑造了一个令人印象深刻的角色。同年，他还以辣嗨团成员的身份，加入了爱奇艺推出的养成类主持人竞技节目《嗨到你红了》，展现了多方面的才能。2018年6月2日，李之繁参与的青春成长类励志节目《最优的我们》于浙江卫视正式首播。2021年11月18日，一部由于毅、陈露西及李之繁等主演的、以跳水运动为背景的青春励志电影《金牌辣妹》在霞山举行了开机仪式。进入2022年，他的作品持续呈现：6月30日，其参演的电影《狙击英雄》登陆院线；7月4日，由他主演的网络剧《亲爱的希帕蒂娅》在青岛正式开机投入拍摄；9月9日，他出演的浪漫轻喜剧《见面吧就现在》与观众见面；两天后的9月11日，另一部他参与的青春励志喜剧电影《老师来了》也顺利播出。2023年1月13日，李之繁出演的都市悬疑爱情剧《对我而言危险的他》正式播出。2024年，其演艺活动依然活跃：3月1日，出演的奇幻青春校园剧《奔赴星辰的我们》播出；8月8日，主演的网络剧《以她之名》开机拍摄；至12月26日，他参演的刑侦悬疑剧《风中的火焰》也与观众见面。2025年，李之繁继续在多部剧集中贡献表演：1月9日，主演的电视剧《爱在离婚进行时》播出；7月16日，主演的青春治愈校园剧《爱的方程式》播出；9月16日，主演的当代都市网络剧《以她之名》播出；12月1日，出演的都市情感生活剧《时差一万公里》也如期与观众见面。
二零一六年五月十五日，李之繁与周彦辰、骆明劼、周锐一同受邀出席了由某知名杂志主办的第二届“平板支撑世界杯”健康运动赛事。在这场考验核心力量与意志力的活动中，四位参与者均展现出良好的体能状态与坚持精神，最终以持续五分钟的优异成绩共同完成了挑战，坚持到了比赛的最后阶段。
李之繁是一位才华横溢的艺人，他拥有出众的艺能感，不仅外形俊朗、歌声动人，更通过刻苦练习掌握了一身精湛的舞蹈技艺，因此在粉丝间获得了“辽大权志龙”的美誉。在《明星的诞生》这档节目中，他凭借流畅有力的动作和极具感染力的舞台表现，充分展现了其过人且扎实的舞蹈实力。随后在《流行之王》节目中，李之繁更是突破自我，反串扮演了一位“孕妇”，他将角色细腻的情感与状态刻画得入木三分，表演既投入又充满真挚的情感，赢得了观众的广泛好评。在一组发布的时尚写真中，李之繁尝试了多元风格：他身穿复古格纹西装，搭配凉鞋与短裤，整体造型洋溢着青春活力，尽显大男孩般的调皮与可爱；而当其换上剪裁得体的蓝灰色西服套装，内搭简约白色底衫时，则瞬间转变风格，淋漓尽致地展现了他帅气、沉稳且时尚的一面。此外，在备受瞩目的第12届年度先生盛典上，李之繁的亮相同样令人印象深刻，他选择了一袭设计感十足又不失俏皮元素的冬装礼服，巧妙地将鲜嫩清新的少年气息与些许稳重优雅的轻熟男韵味融合在一起，形成了其独特而迷人的个人魅力。