2010年2月14日，早安少女组在《东方卫视春节联欢晚会》中演唱了最新单曲《女孩引人注目有何不可》，并且用中文演唱了中国经典名曲《茉莉花》，演唱之后李纯向观众简单介绍了上海世博会日本产业馆的概况；5月，李纯与钱琳应在上海世博会日本产业馆邀请声援世博，两人商议后邀久住小春，夏烧雅四人组成了特别组合Ex-ceed!；6月22日、23日，以及10月27日、28日；Ex-ceed!在上海世博会日本产业馆的JAL舞台举行小型演唱会；7月，赴法国巴黎举办Japan Expo 2010演唱会；8月8日，在早安家族夏季演唱会上，宣布龟井绘里、李纯、钱琳三人将于年底的早安少女组秋季巡回演唱会最终场上毕业；8月，早安少女组全体成员来到纯纯的家乡中国湖南参加了湖南卫视的《天天向上》节目；12月15日，在横滨Arena举办的秋季演唱会最终场上正式毕业。

2011年1月，李纯回国；7月，与原经纪公司解约，正式开始个人在国内的演艺事业；8月，就读于北京电影学院表演系；8月，出演校园偶像电影《爱一秒》；11月，赴重庆拍摄爱奇艺自制剧《非常宅》，饰演女主角苏雨晴，该剧于2012年11月上线；12月，与陈小春等合作拍摄了3D电影《诡婚》，饰演小优；同月，携手林楷、邵奕程、安又琪等拍摄魔幻爱情电影《丑男大翻身》。

2011年12月至2012年1月，李纯以北京电影学院学生的身份参加了乐视网《我为校花狂》的校花PK赛，并最终夺得赛季总冠军。

2012年3月，成为《中学生时尚文摘》3月号封面人物，同时拍摄《昕薇》5月刊杂志内容；3月底，出演了网络微电影《梦宝谷》；5月，拍摄浙江卫视《心跳阿根廷》，于8月2号播出；7月，开始李纯进入《小时代1.0折纸时代》摄制组，在这部电视剧中饰演林泉；8月21日，参加浙江卫视的《舞动好声音》，加入林依轮老师的队伍。

2013年初，赴上海录制湖南卫视《我是大美人》节目；同年成为《桌游志》杂志第28期的cover girl；4月2日，网游电影《完美国际》中，李纯扮演自己代言的NPC“赤帝晓纯”；6月下旬，赴湖北红安参与年代正剧《铁血红安》的拍摄，李纯在剧中饰演一位来到中国的日本女孩；8月10日，李纯来到沪江网“非唱不可”网络外语歌曲大赛决赛的现场，作为CC猫队的领队为选手助威加油，同时作为表演嘉宾在比赛中演唱了一首high-king的《记忆の迷路》；圣诞前再次亮相湖南卫视《我是大美人》节目。

2014年3月12日，李纯正式进入电视剧《东方战场》剧组，扮演一位战地女记者；3月21日，沪江日语举办的日语翻唱大赛颁奖典礼在CCTalk日语大厅举办直播，李纯作为颁奖嘉宾出席；7月，李纯奔赴新疆伊犁地区参与拍摄电影《伊犁河谷》，扮演女主角路华；7月，李纯参与拍摄的连续剧《小时代之折纸时代》在网络热播，李纯饰演双胞胎姐妹林汀、林泉。

2021年4月30日，李沁谣参演的电影《封神榜：决战万仙阵》播出。

2022年，参演电视剧《一代洪商》。

2014年11月3日，李沁谣与中国音乐人郑楠结婚。

2020年5月28日，通过SNS宣布第一个孩子出生的消息。

在电视剧版《小时代1.0折纸时代》中，李纯一人分饰两角，饰演林泉、林汀姐妹花，两个女孩完全不同的个性被李纯演绎得入木三分。而在史诗电视剧《东方战场》中，首次出演抗战剧的李纯又化身战地记者，以不俗的演技和清新可人的气质，塑造了不同于传统印象中的战地女记者形象。（搜狐娱乐）