李小萌早前在王雷主演的电视剧《金太狼的幸福生活》热播时，李小萌就曾经为男友王雷首次担纲演唱的电视剧主题曲《好男人的秘密武器》MV中助阵。 两人因戏结缘，经历了7年的爱情长跑。

2013年7月5日，王雷在女友李小萌的毕业典礼上求婚成功，并于2013年10月19日完婚。

2007年参演电视剧《金婚》，出演佟思博 。

2010年主演现代谍战剧《天敌》 。同年，主演抗日电视剧《永不磨灭的番号》，饰演陈峰 。

2011年主演抗日题材电视剧《中国骑兵》，出演角色刘春雷。同年，主演大型现代军旅题材缉毒打黑剧《零号国境线》 。主演20集红色青春经典剧《风华正茂》，饰演毛泽东一角 。与宋丹丹、范明和李小璐主演都市情感喜剧《金太狼的幸福生活》，饰演金亮一角 。

2012年，搭档王媛可主演《战旗》，出演男一号金戈 。

2013年主演电影《金太狼的幸福生活》，饰演金亮。同年，搭档曹曦文主演都市剧《因为爱》，饰演男一号陈远 。

2014年4月，搭档陈数主演《谈判冤家》，饰演男一号罗铮铮 。5月，参与拍摄电视剧《平凡的世界》 ，饰演男一号孙少安 。搭档李小萌主演战争军旅电视剧《十送红军》，在剧中饰演一对烽火恋人贺坚和叶小桃 。同年主演怀旧情感剧《幸福在哪里》，饰演男一号向远 。7月，搭档车晓主演都市剧《酸甜苦辣小夫妻》，饰演男一号王凯旋 。10月，搭档刘涛主演抗日剧《铁在烧》，饰演男一号葛十三 。2015，王雷拍摄《怒火英雄》 饰演男一号袁帅。

2015年，参演二战题材电视剧《最后一张签证》，王雷饰演的普济州出身外交世家 。

2016年，参演大型革命历史题材电视剧《爱人同志》 。 参演电视剧《海上嫁女记》。