2004年，李宗偉首獲羽毛球公開賽冠軍（馬來西亞公開賽）男單冠軍。8月，李宗偉首次出戰雅典奧運會並獲男單16強。2005年，李宗偉逐漸取代黃綜翰，成為馬來西亞男單頭號選手。2006年1月，李宗偉的世界排名來到第壹，成為自1980年代設立官方排名以來，繼拉希德·西德克與羅斯林·哈欣之後，馬來西亞第三位世界排名第壹的男單球手。2008年初，李宗偉首次獲得世界羽聯超級系列賽總決賽男單冠軍。8月，李宗偉第二次參加奧運會，並獲得北京奧運會羽毛球男單亞軍，成為馬來西亞奧運會上第二位獲得銀牌的選手 。2009年，李宗偉衛冕世界羽聯超級系列賽總決賽男單項目。2010年1月，李宗偉再次獲得世界羽聯超級系列賽總決賽男單冠軍，成為史上首個在羽聯總決賽實現三連冠的球員。12月，李宗偉在該年度獲得六個超級賽冠軍，創造單賽季超級賽奪冠次數紀錄。2011年5月，李宗偉拿下馬來西亞羽毛球公開賽男單冠軍，獲得了八年七冠的成績。2012年8月，李宗偉第三次征戰奧運，在倫敦奧運會男單決賽負於中國選手林丹，獲得亞軍 。2014年，李宗偉陷入藥檢風波，並被禁賽8個月 。2015年11月，李宗偉首次獲得中國羽毛球公開賽男單冠軍。2016年6月，李宗偉第6次獲得印尼羽毛球公開賽男單冠軍 。8月20日，李宗偉在裏約奧運會羽毛球男單決賽中失利，第三次獲得奧運會亞軍。