2001年,刘思彤因主演武侠剧《萧十一郎》而出道,[2]饰演剧中的连城瑾,接着二次合作了首部为迎接奥运创作的电视连续剧《动感地带之浪子铁拳》。[3]之后几年,刘思彤相继出演了商战剧《黄金时代》、悬疑剧《背后有人》、年代剧《善良背后》和《宁为女人》等作品。[4][5][6]
其第一部大银幕作品《车票》于2009年上映,刘思彤饰演吴静。[7][8][9]之后,刘思彤主演的民国伦理剧《牌坊下的女人》、现代都市伦理剧《双城生活》和武侠剧《新白发魔女传》陆续播出,其中电视剧《双城生活》在搜狐视频冬季电视剧盛典中获得最佳电视剧、最佳网络收视率贡献等五项大奖。[10][11][12][13][14][15][16]2010年,刘思彤主演都市伦理剧《血脉》。2011年,刘思彤主演武侠剧《新萍踪侠影》。[2]2013年,刘思彤出演战争剧《我的抗战2》。2015年,刘思彤主演武侠剧《