参加2010年广州亚运会，李慧诗在500米计时赛，以33.945秒破亚洲纪录的成绩夺金，并且击败卫冕的中国队选手郭爽，这面金牌是李慧诗在亚运会的首面金牌。此外，在单车争先赛铜牌战中，连续两场胜出，击败韩国队选手金元境，赢得铜牌，。2010年的香港杰出运动员选举，李慧诗获得「香港最具潜质运动员」奖项。2011年在呵叻举办的亚洲单车锦标赛，李慧诗夺得一面500米计时赛金牌，首度在该赛事中夺得金牌。
2012年：奥运铜牌、世界盃总冠军.2012年2月，李慧诗出战吉隆坡举行的亚洲单