李运秋于1990年10月3日出生在上海，身高174cm，司职边后卫。2000年7月，李运秋被选拔进入根宝足球基地。最初在上海东亚效力。2004年1月亚足联U-14少年足球锦标赛（东亚赛区）获冠军的主力队员，在夺冠关键战与日本队的比赛中攻入宝贵一球，曾入选国家少年队。2007年，李运秋作为球队主力获得中乙联赛冠军并成功打入中国足球甲级联赛。2009年8月，李运秋代表上海参加全国第十一届全运会足球男子甲组并夺得冠军。
2014年2月19日李运秋转会加盟中超豪门北京国安，身披2号球衣出现在中超联赛的赛场上。国安与李运秋签订为期5年的合同。合同确定的转会费为700万人民币。据国内有关媒体透露，李运秋自曝自己在上海东亚时期月薪税后只有3.7万人民币，为了寻求更高的薪水才选择了转会。同时，因为性格原因，李运秋透露自己和恩师徐根宝有矛盾，李运秋在球场上偶尔会有一些过激的举动，与对方球员发生冲突，这或许也是性格直率的一种表现。作为后防球员，他在球场上也是一个敢拼敢抢的球员，在他的中超联赛生涯里，出场的83场比赛里，一共得到了23张黄牌2张红牌，防守凶狠程度可见一斑。
在其加入球队之后，国安以最快速度为他完成注册，并在亚冠最终报名时间将他放入亚冠名单。然而李运秋运气不太好，在完成转会时因为签证原因刚好错过第一场亚冠，他只能和其他没进入亚冠名单的球员一起留在上海世纪公园球场训练，等国安打完亚冠从日本广岛回来，主教练曼萨诺开始考察这批新队员时，刚练了两天，李运秋就意外严重受伤。然后就歇了近两个月。不想在刚刚伤愈复出训练之后，又意外受伤，结果就一直伤到了间歇期前。而当终于身体没有了问题在国安首秀比赛中，一次防守失误不仅被裁判员判罚了点球，更被红牌罚下，让国安的人数与比分都处于劣势。
此后的比赛中，他获得的上场机会不多。根据当年“德国转会市场”数据显示，李运秋职业生涯身价最高的时候是在效力北京国安的第二个赛季，2015赛季，他共代表北京国安出场17次，其中12次首发。24岁的李运秋身价达到了历史最高的27.5万欧元，一度进入中国本土球员身价前七十名。
2016年2月25日，北京国安官方宣布李运秋转会至上海申花足球俱乐部，随后，上海申花也宣布李运秋加盟，回到上海加盟上海绿地申花足球俱乐部，身披球队的16号战袍出战。
官宣后第二天，申花在虹口足球场举行了新援见面会，李运秋同两名新援金基熙、马丁斯一同亮相，作为土生土长的上海人，李运秋得到申花球迷的热情欢迎，还给他起了一个可爱的昵称“秋宝”。对于能够加盟申花，李运秋也特意感谢了俱乐部董事长吴晓晖和总经理周军，“从小就是申花的球迷，就渴望能够加盟申花，这次能够梦想成真，就是希望能用行动帮助申花取得好成绩。”吴总向李运秋递上了新赛季球衣，下赛季李运秋将身披16号球衣征战中超。自加盟申花至今的四个赛季内，李运秋共代表申花出战45场，并在17年跟随球队夺得足协杯冠军。