1968年，凭借着堂堂相貌和文艺表演专长，幸运地被招进了青岛话剧团，那一年，李铁军高中毕业，刚刚17岁。李铁军1974年被长影选中主演重拍片《平原游击队》，1976年主演《长空雄鹰》。随后又参演了反特片《暗礁》，并陆续在《第三女神》、《飞来的仙鹤》、《夜色多美好》、《主犯在你身边》等多部影片中扮演了重要角色，还以执行导演的身份主演了电视连续剧《攻克太原》。