业于湖南大学铸造专业，1987年6月硕士毕业于华南理工大学铸造专业（金属材料及热处理方向），1998年7月博士毕业于华南理工大学机械制造专业。2003至2011年，任华南理工大学校长，期间主持修建了金属材料实验室。2011年12月，被中央调任任吉林大学校长接替因贪腐传闻而遭调任的展涛。2013年当选为中国工程院院士。2018年11月1日，中共中央组织部在华中科技大学宣布了中共中央、国务院的任免决定，李元元任华中科技大学校长。