四岁学琴，直到以第一名的成绩毕业于上海音乐学院钢琴、作曲系。1993年，李泉与魔岩签约，同年毕业并留校任教。其后于伯克利音乐学院进修音乐写作及制作课程。

1995年，推出第一张国语专辑《上海梦》，并录制钢琴交响乐版《罗大佑作品》精选集，他推出的多张专辑曾获得许多荣誉。李泉同时是首位荣获美国《滚石》音乐杂志古典音乐大奖的华人艺术家，也是唯一跨界与建筑装置艺术合作、并获得第五十一届威尼斯双年展特别大奖的音乐人。他曾荣获第26届香港十大中文歌曲奖，打破内地歌手25年未获奖记录；获台湾地区音乐人交流协会十大优良专辑、音乐人协会最佳唱片奖、最佳制作人奖、金曲奖最佳流行专辑奖；荣获中国歌曲排行榜“年度最佳创作歌手”、“2012年度中国TOP排行榜”最佳创作男歌手等。

他与诸多歌手合作推出经典歌曲，包括范晓萱《我要我们在一起》、林宥嘉《眼色》等，这些歌手在李泉才华横溢的创作下也更加自由洒脱。