早年经历
李润基在美国南加州大学管理学院学成归国后，偶然与韩国电影人结为朋友。1992和1996年间他分别担任了安在硕的《像雨，像音乐》和李明世的《残酷的爱情》的助理导演。1994年短篇作品《轻蔑》得到了第1届首尔短篇电影节优秀作品奖。短片《我们时代的爱情》曾在第二届首尔短篇电影节中获导演奖。1999年为歌手金范秀歌曲《约定》制作的MV引起了人们的关注。
演艺经历
2004年初，首次执导由金明敏主演的长片《选手之路》只剩下最后六个镜头却因财务问题而永远无法完成。
2004年10月，首部长篇电影《女人贞慧》以极低预算拍摄成功，该影片采用了手持摄像机的手法拍摄，将观众与人物间距离拉近，深化观者对人物性格与命运之间关系的理解。《女人贞慧》随即在第9届釜山国际电影节中获得表扬新晋导演的新浪潮奖。电影《女人贞慧》及李润基导演亦自2005年起在多番国际电影节中得到多项荣誉，包括第55届柏林国际电影节NETPAC奖。
2005年，拍摄在美韩裔在异乡孤独生活的《谈情说爱》，此电影剧本入选韩国电影振兴委员会年度剧本。亦曾执导韩国文学系列电视电影《我曾在的那个家》。
2006年，将日本同名小说《非常特别的客人》改编并拍制成电影，叙述年轻的城市女子一天一夜冒充在小山村里一位垂死老人女儿的故事，该影片在第9届法国多维尔亚洲电影节中获得国际评论奖。
2008年，编写及执导情节充满喜剧色彩，由河正宇及全度妍主演的《美好的一天》，此电影给李润基导演带来第45届百想艺术大赏最佳电影导演奖。
2011年，拍摄改编自日本女作家井上荒野短篇小说《不能回来的猫》的电影《爱，不爱》，述说一对濒临分手边缘夫妇的故事，两位主演玄彬、林秀晶都是无酬劳出演该片。《爱，不爱》入围第61届柏林国际电影节官方竞赛单元，并且是唯一一部获邀的亚洲电影。
2016年，执导电影《男与女》，讲述一对男女在异国相遇，沉溺于禁忌爱恋的故事，孔刘及全度妍合演。
2017年，拍摄金南佶、千玗嬉合演影片《My Angel》。电影讲述曾经目击妻子自杀的男人和陷入植物人状态的女子在相遇之后的故事。