李孝谦出生于河南省郑州市，并在那里读书、成长。初一时，因看到综艺节目《
一年级·大学季》而喜欢上了上海戏剧学院，并对表演有了兴趣。高中时，他接触了艺考，经过同学介绍，进入了郑州市简梦新动力艺术培训学校。
2019年，李孝谦被上海戏剧学院本科表演（戏剧影视）专业录取。李孝谦与
吴俊霆是上海戏剧学院表演系的同班同学，也是比
王川小三届的师弟。光线传媒看到了李孝谦与吴俊霆发在个人微博上的照片，觉得不错，便通过私信联系了他们。2020年夏天，李孝谦被选为电影《五个扑水的少年》的主演之一，为此还集体学习花样游泳，封闭训练了三个月。
2021年7月1日，参演的革命电影《
革命者》上映；9月30日，由
宋灏霖执导，李孝谦与
辛云来、
冯祥琨、吴俊霆、王川联袂主演的青春喜剧电影《
五个扑水的少年》上映，他在片中饰演天赋极高的体育特长生
高飞，从而正式进入演艺圈，并参与演唱了该片的片尾曲《普通》（少年版）；12月，入选2021年度电影频道“星辰大海”青年演员优选计划。
2022年4月29日，与任敏、辛云来联袂主演的青春爱情电影
《我是真的讨厌异地恋》上映，在片中饰演赵一一的好朋友
李唐；8月4日，与
漆昱辰领衔主演的青春爱情电影《
我们的样子像极了爱情》上映，在片中饰演来自湖南小城的男主角
许一，这亦是他首次担任银幕男主角。
在电影《五个扑水的少年》中，李孝谦用自己的笑容展现出他对青春的态度，阳光而又清爽。电影内外，都在用自己的方式诠释青春，诠释少年的勇气，由他饰演的角色“高飞”也一度出圈，他将角色完美演绎，获得观众一致好评。在演唱该片的片尾曲《普通》（少年版）时，李孝谦与另外四位少年的声音磁性温柔，搭配学生合唱团干净的声线，像是初秋的一丝清风，唱走夏日的闷热。此外，在该片的一组夏日泳池清凉写真中，李孝谦赤膊上阵，展现了青春阳光、朝气蓬勃的一面，完全不会给人扭捏、造作或卖弄的感觉。（中华网、1905电影网、西安新闻网、新浪评）