2011年，在《爱情公寓》第二季中饰演了张伟，并因为一瓶“益达口香糖”，被取外号为“张益达”。同年，李佳航与海陆、李晟、张睿主演了《新还珠格格》，并在剧中饰演了福尔康。
2012年，与娄艺潇、陈赫、孙艺洲等主演了《爱情公寓第三季》。同年，李佳航主演了电视剧《我家有喜》，并饰演了林英雄。
2013年，李佳航主演了电视剧《秀丽江山之长歌行》，该剧是由李歆小说《秀丽江山》改编，由林心如工作室与安徽广播电视台､欢瑞世纪影视传媒股份有限公司等共同打造，李佳航饰演男二号，东汉开国名将阳夏侯冯异。同年，参演了网络轻喜剧《快乐ELIFE》，该剧首创“剧集协作”模式，李佳航客串饰演何炅的表弟郑一地，并与剧中女主角付梦妮有一大段“激情戏”。
2013年1月初，李佳航出演了《少年神探狄仁杰》中某故事单元男一号褚尚元，是朝中一品重臣褚遂良之子，“京城四少”之一。4月，李佳航、韩雪、杜海涛、谢依霖主演了一部以“寻找真爱、早日脱光”为主题的爱情喜剧电影《我为相亲狂》，以现代都市男女在相亲中的各种奇遇为背景的故事，并于2013年11月1日小光棍节全国公映。4月底，李佳航、朱亚文、万茜、杨紫等主演了由刘家成执导，赵琪编剧的励志军旅电视剧《心战101》，主要讲述李佳航饰演的蔡米等一批90后大学生走向军营，磨练成长的故事。8月14日，电影《第一志愿》在上海开机，李佳航饰演的男主角是一个高三学生。
2014年1月17日，李佳航和李晟等演出的话剧《给未知恋人的爱情短信》登陆上海艺海剧院，这是一部改编自蔡康永同名作品并由其担任艺术顾问的舞台剧，李佳航饰演为爱迷茫的男孩“小晃”。
2016年3月，主演的青春谍战悬疑大剧《尖锋之烈焰青春》杀青[11] 。随后励志情感剧《生于70年代》开机。
2016年6月，主演由李雪执导，靳东、白百合、蓝盈莹等主演的都市行业剧《外科风云》剧中扮演开朗有趣的急诊科医生陈绍聪，北京开机。
2016年9月，主演首部聚焦当代互联网创业者奋斗经历的励志大剧《合伙人》开机，李佳航在剧中饰演王子。
