2007年3月，与林志颖、刘荷娜、立威廉等人共同主演台湾爱情偶像剧《放羊的星星》，在剧中饰演E-Shine珠宝王国三少爷韩志胤，该剧在台湾播出后取得台湾电视剧收视第三的历史记录[23]  ；还客串出演中国内地首部保险题材的悬疑情感电视剧《情爱保险》[24]  ；6月，与李小璐共同主演爱情喜剧《麻雀爱上凤凰》，饰演一名财大气粗的商场精英[25]  ；11月，与贺军翔、田馥甄合作出演篮球题材偶像剧《斗牛，要不要》，在剧中与田馥甄饰演的伊胜雪是青梅竹马，以保护胜雪为人生使命[26]  ，李威因此入围第43届台湾电视金钟奖最佳男配角[1]  。

2009年1月，主演爱情偶像剧《协奏曲》[27]  ；11月，与罗志祥、杨丞琳出演青春偶像剧《海派甜心》，是杨丞琳饰演的宝茱的学长何言风，因向她传授柔道技巧而产生情感[28]  ；同年还与彭于晏合作出演恐怖电影《午夜照相馆》。

2010年7月，参演电视剧《聊斋3之江城》[29]  。

2011年4月，主演爱情电视剧《艋舺燿辉》，饰演陈耀辉，在剧中被逼上黑道的不归路[30]  ；7月，与吴奇隆等人主演谍战爱情剧《圣堂风云》，在剧中为胜和商会效力，与贾青再次出演一对情侣[31]  ；12月，首次参演以爱情为主题的微电影《真心话大冒险》系列之《北京故事》，并首次以编剧的身份参与到幕后创作中[32]  。

2012年3月，主演了以“善恶”“因果”为核心议题的微电影《灵魂中转站》[33]  ；5月，主演反映社会现实的偶像剧《小孩大人》，该剧讲述了李威饰演的父亲因涉嫌杀妻而被迫带着儿子逃亡生活的故事[34]  ，凭借“大人”一角获得第17届亚洲电视大奖最佳男主角提名[2]  ；7月，参演的都市情感剧《麻辣女友的幸福时光》杀青[35]  。