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。