1973年，四岁的李泉开始学习古典钢琴，1980年考取上海音乐学院附属小学，直到以第一名的成绩毕业于上海音乐学院钢琴作曲系。学生时代的李泉开始组建自己的乐队，与众多志同道合的音乐伙伴进行共同的音乐探索与实践。1984开始他的音乐创作，1985年，第一首创作《停留》诞生。
1989年考取上海音乐学院，主修钢琴，副修现代作曲。
1993年李泉与魔岩签约；同年，李泉毕业留校任教。1995年受邀为林忆莲写歌，收录于林忆莲日文专辑中并参与录制《阿姐鼓》的键盘弹奏。
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，同时为周冰倩、黄格选、杜德伟等歌手创作歌曲。
1996为周冰倩、黄格选、杜德伟等歌手创作歌曲
1997年，出于对音乐的热爱，李泉辞去上海音乐学院教师一职，专心创作，1998年，香港、台湾、新加坡的华人完全的被范晓萱的《哭了》所征服时，李泉，真正的转型为兼备艺术品质的新一代音乐人。
1999年，签约BMG，推出全新国语创作专辑《走钢索的人》，为范晓萱成功创作并制作其转型力作《我要我们在一起》
2001推出第四张国语专辑《岛中央》，2002年获得第二届全球华语歌曲排行榜“最佳创作歌手奖”，2003推出第五张国语专辑《2046》，并以单
曲《流浪狗》荣获第26届香港十大中文歌曲奖“全国最受欢迎中文歌曲奖”，从香港拿回“十大金曲奖”中内地的唯一大奖，打破内地歌手25年未获“十大金曲奖”的纪录。。
2005签约SonyBMG，推出第六张国语专辑《划火柴的女孩》，2009年5月20日，李泉全新双语专辑《她在北纬26°》（《钓鱼岛》）于北京问世，除此之外，期间还为众多歌手制作歌曲。
2012年8月，发行专辑《天才与尘埃》；12月参与张杰全新翻唱专辑《那些和我们打过招呼的爱情》主打歌曲的《天空》编曲、制作。
2013年4月12日，李泉以杨宗纬帮唱嘉宾身份参加湖南卫视《我是歌手》决赛演唱《我要我们在一起》；4月25日，TOP排行榜颁奖典礼闭幕，李泉获最佳创作歌手；5月参加安徽卫视《我为歌狂》节目录制，在比赛初期将要演唱“对手”与“对手”的歌曲，这对于极少翻唱他人作品的李泉来说，将是一次全新的尝试。
2013年8月拍摄微电影《艳遇》在上线首日获得近800万点击量，同名主题曲《艳遇》是改编翻唱自意大利经典作品《quandoquandoquando》，该歌曲中文填词由微电影编剧范鹞完成，整首歌在情绪、内容上，和电影剧情达到了完美的契合。11月参加中央电视台年度节目《梦想星搭档》，共计1.54亿观众收看，古巨基和李泉以一曲《李香兰》比赛中夺得首轮冠军。
2015年参加江苏卫视《蒙面歌王》，作为“灵魂战警”，在第四期不幸落败，却最终在现场“勇气揭面”。