李仁堂1949年从北京通州潞河中学参加了热河省文工团任协理员、演员，演出秧歌剧、二人转等民间戏曲，后随文工团改为话剧团，出演了《风暴》、《以革命的名义》、《雷雨》等20出剧目。1956年主演的话剧《青松岭》搬上银幕，从此开始银幕生涯。1974年以后相继主演了《创业》、《十月的风云》、《泪痕》、《元帅之死》等影片，并因《泪痕》获得“百花奖”最佳男演员奖。1975年，调入河北省话剧团，1980年调至北影厂演员剧团，其后主演的影片有《子夜》、《焦裕禄》、《被告山杠爷》（获1994年“华表奖”最佳男主角奖）及多部电视剧。李仁堂善于塑造工农和老干部的形象，其表演以本色为主，同时有着深厚的演技功底。

1965年，话剧《青松岭》被改编拍摄成电影，李仁堂在其中成功扮演了张万山的角色，由此成功地登上影坛。1973年，《青松岭》重拍，李仁堂继续扮演张万山。在新版的《青松岭》中，那首由蒋大为演唱的《沿着社会主义大道奔前方》随着影片一起走进千家万户。两拍《青松岭》，使李仁堂成为文革期间了了可数的比较著名的“电影工作者”。

1974年，李仁堂演出影片《创业》，因影片大获成功而更加引起影坛注目。1976年，他又拍摄了《锁龙湖》一片。能不断在文革期间拍摄的电影中担任主角，可见李仁堂当年的号召力。

1980年，是李仁堂在电影界最辉煌的一年。他拍摄于1979年的《泪痕》感动了无数中国人的心灵。1980年，他还拍摄了一部描写贺龙的《元帅之死》，影片也相当感人。

1981年，作为大明星的李仁堂在《子夜》扮演了一把资本家，但演员与角色气质的遥远距离，使他的表演遭到失败。此后直到《被告山杠爷》的一段时间里，李仁堂虽然演了许多影片，但都没能引起太大的轰动。