李永舫出生于重庆，籍贯河南濮阳。1977年恢复高考后考入华东化工学院(现华东理工大学)抗菌素专业，1982年获学士学位，同年考入该校化学系硕士研究生，1986年获博士学位，成为中国自己培养的首批高分子材料专业博士之一。1986年至1988年在复旦大学材料科学系做博士后研究，1988年进入中国科学院化学研究所工作，1993年晋升为研究员，1994年被评为博士生导师。1997年至1998年在美国加州大学圣巴巴拉分校做访问学者，师从有机光电子学先驱艾伦·黑格教授(2000年诺贝尔化学奖得主)。

李永舫早期研究电化学和导电聚合物，90年代中后期转向聚合物发光二极管和有机太阳能电池研究。他在共轭聚合物光电材料领域开展了系统深入的研究。在聚合物给体材料方面，他提出了通过侧链工程优化共轭聚合物聚集态和光伏性能的策略，开发了多个高效两维共轭苯并二噻吩(BDT)类共聚物给体材料，与合作者研发的PBDB-T(又称PTB7-Th)是全球有机光伏领域使用最广泛的给体聚合物之一。在聚合物受体材料方面，他的研究组开发了基于Y系列小分子受体的聚合物化受体材料，推动了全聚合物有机太阳能电池效率的突破。

李永舫在有机光伏器件物理方面也有重要贡献。他系统研究了电荷产生、传输和复合过程对光伏性能的影响，阐明了给受体共混膜形貌调控的重要性，提出了优化器件活性层形貌的有效方法。他关注有机光伏的商业化前景，研究了柔性器件、半透明器件、大面积器件制备等应用关键问题。近年来，他的研究组在有机/无机杂化钙钛矿太阳能电池的空穴传输材料方面也取得了重要进展。

李永舫2013年当选为中国科学院院士，2020年当选中国化学会会士，2022年当选中科院化学部常委。他是英国皇家化学会会士，长期担任《高分子学报》副主编以及多个国际学术期刊编委。他培养了150多位博士研究生和博士后，其中多人已成为高校和科研机构的学术带头人。他曾获国家自然科学奖二等奖2项、中国科学院自然科学奖一等奖、北京市科学技术奖一等奖、何梁何利基金科学与技术进步奖等奖励。他治学严谨，重视实验基础和学生科研能力的培养，常说"做研究要坐得住冷板凳，要踏踏实实做实验"。