李柏霄小时候比较叛逆。读初中时，在练长跑期间不幸把脚弄伤，导致无法考级。后来，在家人的安排下读了建筑，恰好又碰到同寝室的同学会弹吉他；之后，便开始同寝室同学组成搭档开始唱歌。
2011年，李柏霄在加入J-ONE男团后，推出同名专辑单曲《
火热》，从而被观众熟悉。2013年，参加了湖北卫视真人秀节目《
我的中国星》，凭借舞台的表现在总决赛获得全国亚军，从而获得更多关注；同年11月，亮相湖北卫视《
我爱我的祖国》，并即兴为《我爱我的祖国》创作主题曲；此外，他还受邀参加沙宝亮演唱会和央视《
中国好歌曲》。
2014年，李柏霄签约北京爱万宏大文化传播有限公司；之后，前往韩国，在其经纪公司爱万宏达与B&FEntertainment的联手培训下，进行演唱、舞蹈、造型、词曲创作等全方位的训练；同年8月27日，作为“湖北卫视《
我的中国星》亚军”出席中韩电影节开幕仪式；同年11月21日，李柏霄首张迷你专辑歌曲《
My Girl》及MV同步首发，并正式出道，其MV上线三天，点击量便过百万；之后，参加在河北体育馆举行的“塔坛巅峰之夜巨星演唱会”，并首度尝试“霄式”迷你唱法；同年，他还凭借专辑《MY girl》在北京“璀璨风尚盛典”中获得“男人风尚年度风尚演唱新人”奖。
2015年1月12日，李柏霄歌友会在青岛举行；之后，与张承阳、
吴建跃合作拍摄了由侯懿洋导演的校园青春悬疑励志偶像剧《
背后的秘密》，在剧中饰演了男主角吴英帅；同年，李柏霄亮相湖北卫视大型综艺节目《我爱我的祖国》担任嘉宾；同年4月，做客《型男主厨》担当幸福主厨。同年7月，由宋城演艺联合互联网电影集团出品，与
邹杨、
谢佳妤等合作主演的爱情喜剧电影《
玩的就是艳遇》上映。
李柏霄凭借其帅气阳光的外形，低沉磁性的嗓音以及稳健利落的舞技倍受大家喜爱。其中在《My Girl》的MV中，李柏霄变换多套造型，既阳光清新，又帅酷性感，为大家展现了90后轻熟男的多重魅力。（中国日报评腾讯网）
在河北“2014塔坛巅峰之夜巨星演唱会”演唱会上，李柏霄纹理金色潮流短发的造型配搭艺术点缀各种惊艳服装，清新的驾驭了各种曲风，彰显了他非凡独特的魅力。（新华网评）