Ли Сан Юн в 2005 году был замечен на одной из улиц Сеула представителем своего агенства. Карьеру начал со съемок в рекламе пива "Hite Beer", а затем последовали небольшие роли в нескольких сериалах. Наиболее известен благодаря таким дорамам, как "Дуэт", "Причудливая жизнь", "Моя дочь Со Ен", "Богиня огня Чжон И" и "Глаза ангела".
В 2010 году стало известно, что Сан Юн и актриса Нам Сан Ми (Nam Sang Mi), с которой он вместе снимался в драме "Причудливая жизнь", встречаются. Однако, в декабре 2012 года, пара рассталась.
Окончил престижный Seoul National University по специальности "Физика" только в 2013 году, так как из-за актерской карьеры и обязательной военной службы ему приходилось часто брать академический отпуск.
В мае 2016 года стало известно, что он встречается с UEE из группы After School. В 2017 году пара рассталась.