Li erlernte das Wasserspringen an einer Sportschule in Peking. Mit 15 Jahren nahm er in Teheran an den Asienspielen teil und gewann vom 10-m-Turm auf Anhieb die Goldmedaille. Auch bei den folgenden Asienspielen 1978 in Bangkok und 1982 in Delhi konnte er jeweils eine Medaille gewinnen, diesmal jedoch vom 3-m-Brett. Bei der Weltmeisterschaft 1982 in Guayaquil verpasste er als Vierter vom 3-m-Brett und Sechster vom 10-m-Turm eine Medaille knapp. In Los Angeles bestritt er im Jahr 1984 seine ersten Olympischen Spiele, vom 10-m-Turm gewann er die Bronzemedaille. Auch bei der Weltmeisterschaft 1986 in Madrid gewann er mit Silber vom Turm erneut eine Medaille. Seinen letzten internationalen Wettkampf bestritt er schließlich bei den Olympischen Spielen 1988 in Seoul, wo er vom 10-m-Turm noch einmal Rang sechs belegte.