李慧珍的父亲喜欢音乐，在父亲的熏陶下，三岁的李慧珍开始学唱越剧选段，显示出了对音律的天赋。因为父母的鼓励和支持，李慧珍从小表演时就不怯场，敢于在观众面前表演歌曲。长大过程中，李慧珍跟着卡带开始学唱毛阿敏、邓丽君的歌曲，从中学会了不少歌曲和演唱发声的技巧。
1997年3月，推出个人首张音乐专辑《在等待》，收录了《在等待》《穿过风穿过云》在内的10首歌曲。1998年2月27日，获得中国原创歌曲总评榜“最受欢迎新人奖”。3月29日，获得第5届东方风云榜”东方新人奖“。10月，与陈奕迅、陈洁仪共同出演音乐剧《漫步人生路》。1999年11月30日，发行音乐专辑《状态》。同年，担任张学友世界巡回演唱会和郭富城演唱会的表演嘉宾。
2000年5月25日，凭借个人音乐单曲《状态》获得云岭风行歌榜颁奖典礼“十大金曲奖”。2002年5月，与天星文化解约。随后，李慧珍开始手术后的休养，期间她放弃歌唱事业，转而为钟丽缇、苏永康、张卫健等人打理内地演艺业务。2006年5月26日，发行音乐专辑《寻找·李慧珍》，收录了《欲望敦煌》《寻找李慧珍》在内的11首歌曲。9月2日，参加湖南卫视访谈节目《天下女人》。12月15日，她演唱的歌曲《寻找李慧珍》获得星光大典“中国音乐联播榜年度十大金曲奖”。
2007年1月25日，获得第13届华语榜中榜“内地最受欢迎女歌手奖”。3月31日，担任张靓颖北美演唱会表演嘉宾。6月3日，发行音乐专辑《爱死了》，收录了《爱死了昨天》《你叫什么名字》在内的10首歌曲。7月18日，参加湖南卫视节目《勇往直前》。11月17日，担任中国广播影视大奖中国原创歌曲颁奖典礼表演嘉宾。12月，担任“激乐我心”原创车载音乐征集大赛颁奖典礼表演嘉宾。2008年4月，担任江苏卫视选秀节目《绝对唱响》评委。4月26日，在北京星光现场音乐厅举行“梦想成珍”演唱会。2010年1月，担任北京电视台首届网络互动春节联欢晚会表演嘉宾，和樊凡合作演唱《只需要一首歌》。4月，演唱动画电影《西域传奇》主题曲《爱的神话》。12月10日，获得《世界》年度旅游盛典“年度十大明星旅行家奖”。12月22日，参加中央电视台综合频道闯关类综艺节目《分秒必争》。
2011年1月8日，参加“梦想6+1”群星怒放演唱会。2013年12月21日，在星光现场举办“那些年我们唱过的歌”演唱会。2017年1月，演唱都市情感剧《将婚姻进行到底》插曲《习惯》。9月，以“淘气的粉红女王”身份参加江苏卫视节目《蒙面唱将猜猜猜第二季》，并在同年10月15日的节目中揭面。
2021年1月，参加芒果TV自制女性励志综艺《乘风破浪的姐姐第二季》。
2000年，李慧珍确诊患上脑垂体肿瘤。为了治病，李慧珍放弃歌唱事业，进入医院接受手术治疗。为了保留唱歌能力，李慧珍选择了具有失去生育能力风险的治疗方式。2009年1月12日，李慧珍获得男友桑科求婚。2014年，在医生的鼓励和帮助下，李慧珍怀上双胞胎，并产下两个女婴。
李慧珍是一位个性鲜明、热情奔放、唱功突然出同时又不张扬的实力派歌手（网易娱乐评）。摇滚歌手出道的她，拥有一副具有突破力的嗓子。在患病之后，清雅、恬淡成为李慧珍的特点和优势（新浪娱乐评）。在演唱方面，李慧珍对于情绪的拿捏和真假音的转换上都颇为出色，不需要通过激昂呐喊的方式，仅凭她声音的起伏就表达了故事与心情。李慧珍运用的假声唱法力道虽轻，字句间却有着一定程度的情感穿透力，岁月的冲刷在李慧珍的歌声里多了伤感，但她却是以一种自然且悠闲的声音演绎，反而展现出一种“举重若轻”、“雨过天晴”的魅力。李慧珍掌握情绪的功力纯熟，每个音色的情绪转换令人动容（《中国音乐报》评）。