1993年，李大为毕业于北京电影学院摄影系，获本科学位，同年被分配至北京电影制片厂工作。
2000年，完成影片《英雄郑成功》，获得2000年第7届中国电影华表奖优秀影片奖。
2003年，凭借执导的电视剧《金粉世家》获中国电视剧双十佳导演奖，该片打破中央电视台第八套黄金档最高收视记录，成为2003年中国电视剧收视率年度冠军，并获第三届中国电视艺术“双十佳”评选十佳导演。
2008年，完成有奇幻寓言色彩的电影《走着瞧》。
2009年6月20日，举行的第12届上海国际电影节新片展映单元电影频道传媒大奖颁奖典礼，电影《走着瞧》一共摘得四个；10月17日，李大为在第18届金鸡百花电影节中获导演处女作奖；11月6日，参加在北京举行的第四届华语青年影像论坛闭幕式暨颁奖礼。
2010年8月，执导电视剧《大丽家的往事》，该剧改编自贾樟柯的电影《二十四城记》；
2011年5月，在横店拍摄年代剧《大道通天》，该剧讲述了醉孚祥酒家的起起伏伏，展示了中国酒商的铮铮傲骨。
2014年1月，执导的电视剧《济公传之活佛登基》在横店杀青。
2016年12月，李大为执导的《你的名字我的姓氏》在无锡开机。
