2005年，李玉刚随中国《玫瑰钻石》表演艺术团赴欧洲巡演。

2006年9月，李玉刚参加央视《星光大道》年度总决赛，获得年度季军；10月25日，参加第15届金鸡百花电影节开幕演出《霸王别姬》；11月21日，参加在首尔的举办第八届《中韩歌会》；12月30日，参加“娱乐十年盛典”颁奖晚会。

2007年2月，赴澳大利亚悉尼歌剧院《相约中国节》演出；5月，在北京北展剧场举办《凡花无界》演唱会；9月30日，李玉刚主演的首部电影，古装武侠喜剧电影《天下第二》上映；11月11日，参加全明星多媒体话剧《红楼梦》（饰蒋玉涵）；12月2日，李玉刚在长春东方大剧院为家乡人奉献他的个人《芳华绝代》个人演唱会；12月21日，参加“爱·和平--中日杰出青年艺术家激情联魅之夜”，演唱了《新贵妃醉酒》。

2008年9月10日晚，参加第17届金鸡百花电影节开幕式演出大型舞蹈《贵妃醉酒》和《游园惊梦》；12月2日，李玉刚参加第十届大世界基尼斯颁证晚会，24米水袖翩翩；7月13日，参加《同乐五洲》“中国国际青年艺术周闭幕式晚会演出《嫦娥奔月》；10月20日，参加2008·中国鹿邑国际老子文化节。

2009年2月23日，中国歌剧舞剧院举行新闻发布会，李玉刚正式加入中国歌剧舞剧院；7月28日，李玉刚赴悉尼歌剧院举行《盛世霓裳》个人演唱会，并获悉尼市政府颁发的“南十字星”文化金奖。

2010年1月，戏剧《镜花水月》在北京保利剧院首度隆重登场，连演三场座无虚席，随后在上海大舞台、南京人民大会堂、日本东京艺术剧院以及北京北展剧场、人民大会堂的演出，2010年全球共巡演十一场；8月27-29日，《新镜花水月》演歌会日本东京站演出华丽开幕；同年发行个人首张音乐专辑《新贵妃醉酒》和舞台作品《镜花水月》同名原声大碟；12月22日，在BQ红人榜颁奖盛典中斩获年度风尚艺术红人大奖。12月31日，参加了深圳跨年演唱会。

2011年1月2日，《镜花水月》演歌会在人民大会堂周年荣耀回归；9月14日，原创大型歌舞诗剧《四美图》在中国国家大剧院，人民大会堂等地演出；同年发行第二张音乐专辑《逐梦令》和舞台作品《四美图》现场实况DVD；5月30日，参加庆祝中奥建交40周年的维也纳皇宫中国书法音乐会；11月1日，与周杰伦助阵《中国风》亚洲巡回文化活动首发站启动仪式；12月31日，参加中央电视台元旦晚会演唱《雨花石》。

2012年1月22日，李玉刚首次登央视春晚舞台，演唱歌曲《新贵妃醉酒》；2月6日，参加央视2012元宵晚会演唱《逐梦令》；5月下旬，全新舞台剧《新镜花水月》全国巡演，历时50天20多场演出；同年发行《逐梦令 四美图》珍藏版精装专辑、同年还参加了CCTV网络春晚演唱《逐梦令》。10月9日，由吉林师范大学文学院具体承办的“李玉刚艺术研究中心”在吉林师范大学建立。 12月29日，李玉刚歌舞诗剧《四美图》再次登上人民大会堂的舞台，《戏之戏》的改编让整个篇章的结构更显紧凑。

2013年2月，李玉刚第二次登上央视春晚，在蛇年春晚舞台上混搭神九航天员演唱歌曲《嫦娥》；2月10日，李玉刚参加BTV春晚，表演视觉歌舞《舞·色》；2月13日，“文化中国·四海同春——2013全球华侨华人新春晚会”在央视中文国际频道播出，李玉刚演唱《贵妃醉酒》；3月16日，李玉刚《新镜花水月》在新加坡圣淘沙名胜世界节庆剧场演出；7月11日至8月10日，李玉刚歌舞诗剧《四美图》全国巡演30天15场；9月19日，参加央视中秋晚会《梅州月·中华情》演唱《花满楼》；12月27日，“2013红牛新能量音乐计划”李玉刚音乐推介会在京录制。

2014年1月9日，天津卫视携手李玉刚打造《国色天香》主题曲。1月10日，李玉刚录制红牛新能量音乐计划，挑战新曲风；1月14日，李玉刚亮相时尚大典，为设计师劳伦斯许颁奖。1月23日，《2014美丽之冠中国城市春晚》演唱《水墨丹青》和《逐梦令》；11月6日，新专辑《民国旧梦》启动预售；11月17日，李玉刚重走昭君路打造歌剧《昭君出塞》。11月26日，李玉刚的《民国旧梦》专辑面世。在经典老上海旋律的基础上，李玉刚用自我独特的风格，以今人情怀全新的诠释了东方音韵。12月11日，李玉刚第三张原创音乐专辑《莲花》发行。12月21日，李玉刚获邀出席文化中国·华星艺术团为庆祝中美建交三十五周年暨迎接新年文艺晚会。

2015年李玉刚最新专辑《莲花》惊艳乐坛，蝉联中歌榜第一。1月16日，李玉刚悼念姚贝娜发表歌曲《再见贝儿》；2月13日，湖南卫视《小年夜春晚》，男女扮相首度同台穿越千年演唱最新专辑同名主打歌《莲花》；4月16-19日李玉刚首度担纲总导演并领衔主演的《昭君出塞》，在北京保利剧院正式全球首演；8月23日，李玉刚凭借原创歌曲《莲花》，一举斩获2015年度MusicRideo中国音乐TOP排行榜，金曲奖、最佳作词、风格艺术奖3项大奖；9月参加综艺节目《蒙面歌王》化身“绝代歌姬”并成功晋级荣耀揭面，一曲经过大胆改编的的《国色天香》余韵悠长；11月2日，“中国旅游年”闭幕式 李玉刚韩国演出爆场；11月16日，参加都市爱情片《遇见下一个你》的明星见面会；12月6日，李玉刚《新镜花水月》天津演歌会暨新专辑《莲花》签售会在天津举行；12月31日，李玉刚参加中央电视台主办的《启航2016》跨年晚会，与维塔斯首次合作。

2016年3月26日，李玉刚维塔斯在太庙再度联手，合唱《歌剧2》《国色天香》；3月26日，李玉刚加盟海外真人秀《家游好儿女》，携母前往东欧四国 ，寻找父母的青春记忆；9月23日，李玉刚举办《刚好回家》长春演唱会；11月19日，参加北京卫视《跨界喜剧王》，搭档杨树林夺得《跨界喜剧王》第一季总冠军；11月出版首部文字作品《玉见之美》，记录自己探访中国传统文化的朝圣之旅；12月21日，李玉刚正式拜艺术大家韩美林先生为师，成为韩美林先生的关门弟子。

2017年2月11日，李玉刚在央视元宵晚会演唱歌曲《刚好遇见你》；《刚好遇见你》是李玉刚出道十周年发行的一首诚意之作，歌曲自上线后就迅速占领了各大音乐榜单首位，排行榜长达10周，发行一周年网络点击量超过10亿；4月18日，《李玉刚十年经典》演唱会纽约站，演唱会结束时，美国美华艺术协会、纽约市文化局、美国林肯艺术中心联合向李玉刚颁发“亚洲杰出艺术家”奖；9月09日，由李玉刚导演、主演的大型梵音史诗巨制《般若号角》在北京五棵松体育馆震撼上演；9月26日，李玉刚受邀出席了2017全日本华人华侨联合会举办的国庆晚会，演唱了代表作品《国色天香》与《刚好遇见你》。

2018年1月，李玉刚在央视一套《欢乐中国人第二季》首期，搭档小华侨合唱《梨花颂》；2月17日，李玉刚参加2018丝路春晚演唱了原创歌曲《长安故事》，并带来跨界相声；3月19日，中法国际电影周启动，李玉刚获颁“中法文化推广大使”荣誉；4月9日，李玉刚担任总导演的梵音史诗《般若号角》世界巡演新闻发布会在北京举行，并推出了大型文献纪录片《赵朴初》的主题曲《如初》； 6月30日，李玉刚在CCTV-3首播《最佳时刻——2018世界杯燃情之夜》用嗓音诠释诗情画意、古今交融之美；10月19日，参加深圳卫视《诗意中国》。

2019年2月，在BTV元宵晚会上，李玉刚与梅葆玖的女弟子白金，以经典歌曲《梨花颂》于元宵夜讲述大唐情缘；4月6日，李玉刚央视《经典咏流传第二季》唱响新作《和项王歌》，重现两千多年前的霸王别姬；4月26日至5月1日，由李玉刚领衔主演的大型诗意歌舞剧《昭君出塞》在北京首演；10月5日，应第21届曼谷国际舞蹈音乐节邀请，李玉刚将其《昭君出塞》在曼谷呈现给泰国观众，泰国长公主诗琳通亲临现场观看演出。10月18日，《昭君出塞》发布盛典在昭君故里兴山县昭君村隆重举行；10月31日至11月1日，《昭君出塞》在梅溪湖国际文化艺术中心大剧院上演；12月1日至2日，李玉刚开启国际巡演，于美国圣地亚哥上演《昭君出塞》；12月9日，《昭君出塞》在伊丽莎白女王剧院隆重上演，并在演出前收到加拿大总理来信，预祝演出圆满成功及对李玉刚及演职人员表示衷心感谢；12月31日，李玉刚参加浙江卫视2020年跨年晚会与藏族小朋友同台对唱《刚好遇见你》。

2020年1月25日，李玉刚参加东方卫视春晚，与迪玛希跨国合唱《新贵妃醉酒》；5月6日，李玉刚为古装传奇剧《长安诺》演唱的片尾曲《落缘》；6月19日，由李玉刚演绎的全新版歌曲《赤伶》上线，戏腔惊艳展示国风；6月29日，李玉刚发布新禅乐单曲《无尘》；7月18日，李玉刚再次来到央视《经典咏流传》的舞台，一人分饰两角，将筹备六年之久的舞台剧《昭君出塞》经典唱段，与杜甫的《咏怀古迹五首》（其三）相结合，演绎出两千多年前的家国情怀。

2021年2月4日，李玉刚参加吉林春晚，携歌曲《赤伶》电视首秀，在以“1:1比例”搭起的戏台之上，与吉林省京剧院演员“隔空对唱”；5月4日，为庆祝中国共产党建党100周年，共青团中央宣传部、中国歌剧舞剧院联合发起，李玉刚受邀演唱的该曲《万疆》正式上线，用深情歌声唱出心底的崇敬与澎湃。