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2016年2月，李炫一出战[[2016年泰國羽毛球大師賽|泰國羽毛球大師賽]]，在男单决赛以2比0（21-18、21-19）击败了赛会3号种子、中国香港名将的[[胡贇]]，赢得黃金大獎賽男单冠军。同年6月，他出战[[2016年加拿大羽毛球大獎賽|加拿大羽毛球大獎賽]]，在男单决赛以0比2（12-21、10-21）不敌赛会4号种子、印度名将的[[塞·帕拉内斯·巴米迪帕提]]，赢得亚军。同年7月，他出戰[[2016年美國羽毛球黃金大獎賽|美國羽毛球公開賽]]，在男單決賽以2比0（24-22、21-8）擊敗日本的[[常山幹太]]，贏得黃金大獎賽男单冠軍。同年9月，他出战[[2016年韓國羽毛球超級賽|韓國羽毛球超級賽]]，在男单準决赛以1比2（13-21、21-14、10-21）不敌赛会6号种子、队友的[[孫完虎]]。同年10月，他出战[[2016年丹麥羽毛球首要超級賽|丹麥羽毛球首要超級賽]]，在男单準决赛以0比2（14-21、16-21）不敌赛会6号种子、队友的[[孫完虎]]。同期10月，他出战[[2016年法國羽毛球超級賽|法國羽毛球超級賽]]先後擊敗[[維克托·阿薩爾森]]、[[周天成]]、[[伍家朗]]三位世界排名前十的選手<ref>{{cite news|url=http://www.chinapress.com.my/20161029/法國羽球公開賽‧男單種子紛落馬-李炫一決戰宇奇/|title=法國羽球公開賽‧男單種子紛落馬 李炫一決戰宇奇|publisher=中國報|date=2016-10-29|accessdate=2016-11-10}}{{zh-tw}}</ref>，並以36歲高齡打進超級賽決賽，有機會刷新超級賽單打冠軍最年長紀錄（36岁6个月又15天），但最終以0比2（16-21、19-21）敗於[[中國]]的[[石宇奇]]獲得亞軍<ref>{{cite news|url=http://www.orientaldaily.com.my/sports/ty4534642|title=【法国羽球超系赛】中小將扫4冠　李炫一功亏一簣|publisher=東方日報|date=2016-10-31|accessdate=2016-11-10}}{{zh-cnhans}}</ref>。該賽事結束之後，李炫一在該年11月初重返男子單打世界排名前十名（第9位）。