2016年3月26日，李紫莹与李淑宁、陈洁怡、黄馨仪、刘佳莹、邵雅涵、唐元琦、杨一伊、张瑜纹组成的女子演唱组合ATF在上海出道，在见面会上，包括李紫莹在内的ATF九名成员初次正式亮相，并演唱歌曲《INDEPENDENT》，宣布正式出道；3月30日，随组合发行专辑《INDEPENDENT》；6月，参加《AiBB亚洲偶像榜》第二期，其所在组合ATF获得了该期的周榜冠军；8月，参与演唱《爱情公寓番外篇》的主题曲《在我的BGM里你不可能打败我》；8月16日，随组合发行专辑《喊我的名字吧》；10月16日，随组合发行与Ladybeard共同演唱的歌曲《幽灵手记》；12月15日，随组合发行单曲《Wish》。

2017年3月，参加《东方风云榜》，其所在组合ATF获得“东方新人奖”；4月，参加第五届音悦台颁奖盛典，其所在组合ATF获得“盛典之夜最受欢迎组合奖”；4月1日，参加在上海梅赛德斯-奔驰文化中心The Mixing Room举办的ATF一周年演唱会；7月，随组合发行首张专辑《战斗少女ATF》。