อายูมิได้รับการทาบทามจากบริษัทบันเทิงสตาร์เวิลด์ในคอนเสิร์ตHOT ^{[ 6 ]}และต่อมาได้เดบิวต์ในฐานะสมาชิกของวงเกิร์ลกรุ๊ปSugar ของเกาหลีใต้ ในปี 2544 ^{[ 7 ]}วงนี้ได้ออกอัลบั้ม 2 ชุดในญี่ปุ่นและ 3 ชุดในเกาหลีใต้ ซึ่งประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์ในระดับปานกลาง

ในช่วงที่อาฮยูมีอยู่กับวง Sugar เธอและพัค ซูจิน สมาชิกอีกคน ได้ไปออกรายการGag Concert ตอนพิเศษฉลองครบรอบ 200 ตอน ในสเก็ตช์Poncho Siblings (우비 삼남매) ทำให้พวกเธอเป็นวงเกิร์ลกรุ๊ปวงแรกที่ได้ไปออกรายการนี้ ในเดือนธันวาคม ปี 2006 ทาง Starworld ได้ประกาศว่าจะไม่ต่อสัญญากับสมาชิกวง Sugar ทำให้วงต้องยุบวงไปหลังจากสัญญาสิ้นสุดลง

ลีปล่อยซิงเกิลดิจิทัลแรกของเธอในฐานะศิลปินเดี่ยว "Cutie Honey" เมื่อวันที่ 13 กรกฎาคม พ.ศ. 2549 ภายใต้ชื่อบนเวทีที่เขียนเป็นภาษาโรมันใหม่ว่า^{AhYooMi [} 6 ] ^{เพลงนี้}เดิมทีขับร้องโดยคุมิ โคดะเป็นเพลงประกอบอนิเมะเรื่องCutie Honey ^{[ 8 ]}ซิงเกิลที่สองของเธอ ซึ่งเป็นเพลงคัฟเวอร์ "Wrongful Meeting" ของ คิม กุนโมออกวางจำหน่ายเมื่อวันที่ 7 พฤศจิกายน พ.ศ. 2549

เมื่อวันที่ 15 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2550 ค่ายเพลงเดิมของเธอ Starworld ได้ขอให้SM Entertainmentเข้ามาดูแลเธอต่อหลังจากสัญญาของเธอหมดอายุในวันที่ 13 กุมภาพันธ์^{[ 9 ]}ภายใต้ SM Entertainment ลีได้เข้าร่วมในอัลบั้มประจำฤดูกาลของSM Town ในช่วงปลายปีนั้น ^{[ 10 ]}อย่างไรก็ตาม เธอไม่ได้ปล่อยผลงานเดี่ยวใดๆ ในช่วงเวลานี้

ในปี 2008 ลีได้ย้ายไปที่เวสต์ฮอลลีวูด รัฐแคลิฟอร์เนียซึ่งเธอได้เข้าเรียนในโรงเรียนสอนเต้นและร้องเพลง^{[ 6 ] [ 11 ]}

ในปี 2009 เธอกลับไปญี่ปุ่นและเซ็นสัญญากับ ค่ายเพลง Rhythm ZoneของAvexโดยเปิดตัวในฐานะศิลปินเดี่ยวภายใต้ชื่อบนเวทีว่าIconiq [ ^{12 ] เธอ}กลายเป็นนางแบบให้กับ เครื่องสำอาง MaquillageของShiseidoและปล่อยซิงเกิล " I'm Lovin' You " ที่มีAtsushiจากExile ร่วม ร้องเป็นเพลงโปรโมท ภาพของเธอถูกนำเสนออย่างโดดเด่นในโฆษณาบิลบอร์ดของแคมเปญ^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]} ภาพลักษณ์ของ Iconiq มีความเกี่ยวข้องอย่างมากกับ ทรงผมสั้นเกรียนอันเป็นเอกลักษณ์ของเธอ^{[ 14 ] [ 16 ] [ 17 ]}

ลีได้ปล่อยอัลบั้มสตูดิโอชุดแรกของเธอChange Myselfเมื่อวันที่ 10 มีนาคม 2010 อัลบั้มนี้ประกอบด้วยซิงเกิลโปรโมท " Change Myself " และ " Bye Now! " ซึ่งทั้งสองเพลงถูกใช้ใน แคมเปญโฆษณา ของ Maquillageอัลบั้มนี้เปิดตัวที่อันดับ 3 ใน ชาร์ตอัลบั้ม Oriconซึ่งถือเป็นอันดับสูงสุดสำหรับอัลบั้มเปิดตัวนับตั้งแต่SoraของYui Aragakiในช่วงปลายปี 2007 ^{[ 16 ]}เมื่อวันที่ 11 สิงหาคม 2010 เธอได้ปล่อยซิงเกิลแผ่นเสียงชุดแรกของเธอ " Tokyo Lady " ซึ่งต่อมาได้รวมอยู่ในอีพีชุดแรกของเธอLight Aheadที่วางจำหน่ายในเดือนกันยายน 2010 อีพีชุดนี้ได้รับการโปรโมทผ่านมิวสิกวิดีโอ 3 เพลงที่กำกับโดยDiane Martel

หลังจากห่างหายจากวงการเพลงไปสองปี ลีได้ปล่อยซิงเกิลดิจิทัลสองเพลงเมื่อวันที่ 14 มีนาคม 2012 ในชื่อ "LADIES" และ "MAKE IT RIGHT"

ลีกลับมายังเกาหลีใต้ในปี 2015 โดยปรากฏตัวในรายการทอล์คโชว์Witch Hunt ทางช่อง JTBC ซึ่งนับเป็นการปรากฏตัวทางโทรทัศน์ครั้งแรกของเธอในเกาหลีใต้ในรอบเก้าปี^{[ 18 ]}

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2559 ระหว่างการให้สัมภาษณ์กับ นิตยสาร SENSE ( ja ) ลีกล่าวว่าเธอจะกลับมาแสดงอีก ^{ครั้ง}ภายใต้ชื่อยูมิ อิโตะในเดือนถัดมา เธอรับบทเป็น มิชิรุ ไซกิ ในละครเวทีที่ดัดแปลงมาจากมังงะเรื่องReLIFE [ ^{19 ]}

ในเดือนพฤษภาคม 2017 ลีได้รับบทในละครโทรทัศน์เรื่องCode Blue: Season 3ทาง ช่อง Fuji TV ^{[ 20 ]} ในเดือนสิงหาคม 2017 เธอได้กลับมาทำกิจกรรมในเกาหลีใต้อย่างเป็นทางการอีกครั้งหลังจากได้รับการยืนยันให้เป็นนักแสดงในรายการวาไรตี้ Flight Girlทางช่อง MBN ^{[ 21 ]}

ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2562 ลีได้เซ็นสัญญากับ BONBOO Entertainment ซึ่งเป็นบริษัทตัวแทนจากเกาหลีใต้ เมื่อวันที่ 20 มกราคม พ.ศ. 2563 เธอประกาศผ่านบล็อกของเธอว่าเธอจะออกจาก Avex หลังจากทำงานมา 11 ปี เนื่องจากการหมดอายุสัญญา^{[ 22 ]}