2001年，李东海在3届SM Auditon青少年Best选拔大会被韩国SM娱乐有限公司看中，并且签为艺人，在2005您，李东海以组合Super Junior成员身份正式出道，Super Junior在《人气歌谣》节目中以《Twins (Knock Out)》初次登台  。

2007年7月，李东海与组合Super Junior主演的电影《花美男连锁恐怖事件》首映，李东海在剧中首次担任舞蹈社成员及侦探 。

2008年4月8日，李东海加入Super Junior-M，在中国音乐风云榜年度盛典出道，5月发行第一张正规专辑《迷》。

2010年，李东海出演家庭励志电视剧《没关系，爸爸的女儿》，在剧中出演生活艰苦却责任感极强脚踏实地的青年“崔旭基 。

2015年，李东海以警察的身份入伍，在忠清南道论山陆军训练所接受基础军事训练；同年11月12日，从论山军事训练所毕业后被分配到首尔以义务警察身份继续服役，目前依然在服役中，在2017年预计退役。