1997年参演由香港导演陈果执导的《香港制造》，饰屠中秋并获得了第17届香港电影金像奖最佳新人奖，同年顺利签约到刘德华的公司，正式出道。
李灿森照片1998年继续参演由香港导演陈果执导的剧情片《去年烟花特别多》，通过出演吴家璇一角提名第18届香港电影金像奖最佳男配角。
1999年与谢霆锋、藤原纪香共同出演由陈木胜执导的电影《特警新人类》。[1]
2000年联合冯德伦、陈冠希出演由陈木胜执导的《特警新人类2》。
2002年与洼冢洋介、Arata、中村狮童共同主演电影《乒乓》，饰演乒乓球手孔文革。
2004年与李丽珍、徐锦江共同主演现代枪战片《枪缘》，饰演女主角的弟弟。[2]
2005年在电视剧《仙剑奇侠传》中饰演幼年王小虎。
合照机组号2006年出演由香港导演郑保瑞执导的动作片《狗咬狗》，并凭借该片提名第43届台湾电影金马奖最佳男主角。同年出演由张一白执导的电影《夜·上海》，饰演一位地道的日文翻译。
2007年在由陈木胜执导的动作电影《男儿本色》中饰演何永强一角。[3]2月15日，参演的电影《双子神偷》在中国香港上映。[13][14]
2009年与蒋璐霞共同主演由熊欣欣导演、马伟豪监制的女性时装动作电影《战无双》。
2010年出演苏万聪、唐基明共同执导的电视剧《怒火街头》，在剧中扮演丁家富。同年出演由曾志伟、张学友共同主演的贺岁片《72家租客》。[4]
2012年联合郑嘉颖、胡杏儿共同主演由梁家树、陈维冠执导的电视剧《怒火街头2》。同年出演由中国和日本合作拍摄、香港导演梁徳森执导的惊悚电影《幻影凶灵》。
2013年与柳岩、钟丽缇共同出演由香港导演梁德森执导的悬疑片《人间蒸发》，饰华人警探木下。同年与周秀娜、刘羽琦共同主演惊悚电影《冷瞳》，在片中饰演由周秀娜扮演的苏雨辰的未婚夫。
2014年参演由陈嘉上和郑中基联合执导的奇幻夺宝喜剧电影《神秘宝藏》。同年出演由钟澍佳执导的幽默都市励志电影《男人不可以穷》。
2015年出演由香港导演林岭东执导的警匪动作枪战片《谜城》。同年与赵薇、包贝尔共同出演由徐峥自导自演的喜剧电影《港囧》。
2020年7月20日李灿森参加全球首档创意潮人挑战真人秀《潮玩人类在哪里》正式对外官宣。
2021年12月17日，参演的电影《再战江湖》上线。[12]
2022年7月28日，据1905电影网报道，参演的电影《黄金大逃狱》定档2022年8月5日。[16]
个人生活情感生活妻子是梁志莹，一名设计师，2006年两人成为恋人关系。
李灿森电影剧照
2012年11月17日李灿森与梁志莹举行婚礼。
2018年3月28日李灿森升级做爸爸，与梁志莹的第一个女儿李元元（Lucy Lee）出生。[5]
人物评价李灿森没有英俊的外表和完美的身材，却有敏锐的潮流触觉，表演不着痕迹能适应各种角色，在众多他担当绿叶搞笑电影中都能散发出种种不同的气质和光芒。（网易娱乐评）
李灿森自小叛逆，纹身穿鼻环是家常便饭，经常做出一些出格的事儿。经常被爸妈哥姐们轮流用衣架打，但也只会乖一两天，以后又依然如故。（新浪娱乐评）[8]
李灿森，从他第一部电影《香港制造》开始，那一身酷酷的穿着就令人感到好奇。李灿森很清楚自己的长相不是什么白马王子造型，然而他很有个性、自信心超强，所以，他的打扮完全随心所欲。
他不追逐名牌，却爱在香港的地摊或是便宜服饰店去搜集，怎么奇怪怎么搭，然而经他的“调配”，味道就出来了，看他的穿着很有新新人类的品味。
入行后，李灿森的旧时朋友都说他变了，但李灿森很委屈地说他根本没变过，“其实由始至终我都没变过，有朋友说我身价高了不认人了，其实很多时候是他看见我，我见不到他，又或者他们来了的时候，我已经进厂了。你说我顾及形象吗？我依然可以一边拿着啤酒一边走在兰桂坊一边讲粗口，你说我扮酷吗？我依然会和一班朋友勾肩搭背到Disco蒲天光，做人开心就是了，干嘛要那么认真呀！”
而娱乐圈中最了解他的应该是谢霆锋了，“能够与森仔成为好朋友，原因大家都是很癫、喜爱玩的人。他对电影充满热诚，别看他外型打扮出位过火，其实性格很随和，而且像小孩子一样，虽然他比我年长4岁，但我觉得他仍然童真地希望自己留在小孩阶段，我也希望他能做到，否则他一长大便会褪色，看他走路时衰衰的不理别人怎么看的样子，就知道这个才是真正的森仔。”[15]
人物争议2018年2月20日早上7点多，李灿森（李璨琛）驾车途经太子道东期间，遇到警务人员在一个加油站外面的路障进行反酒后驾驶行动中被截查，经酒精呼气测试，证实超标，以涉嫌酒后驾驶罪名被捕，暂准保释外出，须在3月下旬回警署报到，案件交由东九龙总区交通部跟进[9]。
李灿森个人照
参演作品参演电视剧13部全部斗智情缘反黑饰 黄志安天才在左疯子在右我爱钟无艳麻辣教头2006年老冯日记