2011年，表现出色的李佳航在《爱情公寓第二季》中成为主演， 饰演幽默诙谐的平民律师“张伟”，因为一瓶“益达口香糖”被取外号为“张益达”，又因在剧中有吃小龙虾过敏的桥段，被网友昵称“小龙虾”。

2011年，主演《新还珠格格》饰演深情公子、正气浩然的御前侍卫“福尔康”，正剧、喜剧都演得十分出色的李佳航给广大观众留下了深刻的印象，被定义为外形和演技俱佳的演员。

2013年4月，拍摄电影《我为相亲狂》饰演既睿智又捣蛋的男主角“赵帅”，该片于2013年11月1日小光棍节档全国公映，口碑良好，被誉为贴民生，接地气的喜剧片。

2013年8月14日，网络短剧《腾空的日子》在上海开机，李佳航继《爱情公寓》之后，再度与汪远、韦正合作，饰演艺考生“蒋百川”，该剧再现了青葱校园的同窗情谊，温情而又搞笑，2014年5月在腾讯视频独家播出，备受学生网友好评。

2014年1月17日，登台上海艺海剧院主演话剧《给未知恋人的爱情短信》，这是一部改编自蔡康永同名作品并由其担任艺术顾问的舞台剧，李佳航饰演为爱迷茫的男孩“小晃”。 

2013年4月底，拍摄担纲主演的，由导演刘家成执导，赵琪编剧的青春励志军旅大戏《天生要完美》（又名：《心战101》），该剧讲述了以李佳航饰演的“蔡米”为代表的一批90后大学生走向军营，磨练成长的故事。

2013年8月，拍摄由李歆小说改编，林心如制作兼主演的电视剧《秀丽江山之长歌行》，饰演男二号，东汉开国名将，别号大树将军的阳夏侯“冯异”。

2014年1月22日，拍摄由张巍编剧，于正制作的古装大戏《班淑传奇》，饰演男二号“邓骘”。

2014年4月29日，拍摄都市励志剧《奋囧》，饰演男一号“骆晓春”，该剧围绕以报考公务员为人生理想的女主角和不想成为家族企业继承人，只想成为厨师的高富帅男主角之间的故事而展开。