李惠芬1963年生于石家庄市，三年级时入铁路一小校队，三年内连夺校、区、市“三连冠”，但没进体校。1976年她13岁时被河北省队教练李平之调入省队集训，每期3个月的三次集训，她的成绩都是倒数第二，然而教练还是把她留下了，并把她的直拍反胶改为正胶，让她打传统的中国式打法。1979年进入国家青年队，第二年打进全国八强。

1982年下半年，李惠芬得到了大显身手的机会，因为河北队人才济济，团体赛常轮不上她。这次全国比赛，她为河北队夺亚军立了功，又成为打进八强的唯一一名非国家队队员，国家队教练马金豹看中了她。年底，她进了国家队。

1985年下半年。李惠芬在全国比赛中，获女团、女单、女双三项冠军，取得了中国乒坛多年未见的好成绩，遗憾的是未能参加上半年的第三十八届世乒赛。

第三十九届世乒赛，李惠芬作为女子团体主力参赛，为中国队蝉联冠军立了功。值得一提的是，在半决赛前，已决定由李惠芬和陈静打双打，李惠芬大胆地提出改由她和戴丽丽出战，并作了分析。领导和教练采纳了她的意见，中国队以3∶0拿下了半决赛和决赛，第八次荣获考比伦杯。之后，在争夺女双冠军时，在关键的第三局，李惠芬和戴丽丽曾以11∶4领先，但被对手梁英子和玄静和追上，以2分之差失利。这使中国队未能囊括全部七项冠军，也使李惠芬留下深深的遗憾。