1947年毕业于北京大学化学系。在北京大学医学院，北京医学院生化教研组工作多年后，于1956年考取中国科学院上海生理生化学研究所，师从曹天钦院士。1958年中科院上海生化所独立后设立放射生物学研究室，任放射生物学研究室副室主任和课题组长。1960年研究生毕业，任中科院上海生化所副研究员，从此开创我国DNA分子生物学的研究。曾任国家生物工程顾问委员会副主任、联合国国际基因工程生物技术中心(ICGEB)评审组成员、中国遗传学会副理事长、国家863生物技术和国家973人口与健康专家组成员，国务院学位委员会成员，中国科学院美国科学院生物技术委员会成员，担任国际Research in Virology杂志和国内多种学报编委，1977年晋升为正研究员，1996年当选为中国工程院院士。 上世纪50年代末，李载平先生开始从事射线对DNA大分子的结构破坏研究，发现了DNA分子受Χ射线的隐藏破坏作用，并提出了DNA的射线损伤修复这一全新概念;60年代初，他开始了噬菌体ΦX174活性DNA的研究，发现了ΦX174小噬斑变异株。这些DNA方面的研究为他以后开展基因工程和分子生物学研究奠定了坚实的科学理念。70年代，李载平先生曾先后赴日本、欧洲多国考察，耳闻目睹了基因工程给分子生物学带来的飞跃式发展。回国后不久，李载平先生便组建了我国第一个“基因工程分子生物学研究”实验基地，带领课题组开始重组DNA和基因工程的研究。80年代初，他在国际上首先完成乙型肝炎adr亚型的基因组克隆与测序，实现了我国在基因组克隆和DNA测序上零的突破。随后，他又发现乙肝病毒基因表达调控中的新元件——增强子Ⅱ，开始了新型疫苗的研究，并通过临床验证，取得试生产文号。90年代，他检定了肝脏反式调控因子HNF-1对HBV增强子Ⅱ组织专一性的正调作用，并开始了基因表达的高级元件核骨架结合区(MAR)和人基因组肿瘤相关基因的研究。此外，他开展了家蚕NPV表达系统研究，并探索EGF与GM-CSF基因工程药物研究，所发展的大肠杆菌分泌表达系统和家蚕个体表达系统都有自己的特点和优势。他还开创了简便、快捷、准确的DNA酶切图谱检测新方法——末端片段标记杂交法。 在几十年的科研工作中，李载平先生为推动我国基因工程和分子生物学研究的快速发展做了大量工作，国内外发表论文200余篇，获国家级、科学院级和国际级奖10余项，曾获国家科学二等奖1项，国家科技进步一等奖3项，美洲华人生物学家协会(SCBA)国泰奖(Cathy Award)1项，获上海市科技功臣、何梁何利基金科学与技术进步奖。

　　从60年代末开始DNA分子、噬菌体ΦX174活性DNA的研究，是我国分子生物学领域的开拓者之一。