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2005年，她因参演青春剧《色拉青春》而正式出道；随后，获得2005年亚洲小姐的荣誉。同时，她还参加了参加2006年国际小姐的选举，并与好友合作录制了专辑。
2009年，出演由赵薇、陈坤领衔主演的古装片《花木兰》，她在片中饰演游牧民族柔然的公主。
2011年，出演的校园励志剧《毕业时刻》在中央电视台播出，她在剧中饰演单纯漂亮、俏皮任性的白雪；随后，参演了军旅剧《大学生士兵的故事》。7月，参加湖南卫视音乐真人秀节目《舞动奇迹第三季》，与许家杰组成舞动拍档，随后在节目中获得季军。9月，由刘诗诗、吴奇隆等主演的古装爱情剧《步步惊心》在湖南卫视播出，她在剧中饰演十福晋、明慧的妹妹郭络罗·明玉。随后，与朱一龙共同主演历史纪录片《大明宫传奇》，在片中饰演姿色秀丽、品性温良的明月郡主。
2012年，由贾静雯、郑爽等联合主演的古装历史剧《太平公主秘史》播出，她在剧中饰演青年时期的武则天。
2014年，主演的古装玄幻轻喜剧《聊斋外传》杀青。8月，与立威廉、徐立等人共同主演的励志爱情片《美人邦》上映，她在片中饰演单纯善良的农村女孩于中秋。12月，搭档李威共同主演爱情喜剧片《宝贝快跑》，她在片中饰演阿宝。
2015年，作为常驻嘉宾参加中央电视台综艺频道中韩明星跨界交流娱乐节目《叮咯咙咚呛》；随后，主演的情感商战剧《情诫》在广西都市频道播出，她在剧中饰演美貌与心机并重的女白领翁肖琦。5月，参演的年代爱情剧《抓住彩虹的男人》在浙江卫视、东方卫视黄金档联合上星播出，她在剧中饰演精明强势、八面玲珑的陆蔓。12月，参与拍摄古装武侠传奇剧《惊天岳雷》，并在剧中饰演宰相之女秦娥。
2016年，参加安徽卫视《国剧盛典》颁奖盛典，作为表演嘉宾领舞《表达》等节目；之后，和安七炫共同参加《我要上春晚》并成功晋级。2月，参加中央电视台春节联欢晚会，与沙溢、闫妮、林依轮合作表演开场歌舞《春到福来》；随后，她还登上了中央电视台元宵晚会的舞台，并演唱歌曲《叮咯咙咚呛》。3月，与朴海镇、李菲儿等人共同主演的都市青春偶像剧《远得要命的爱情》在广东卫视、东南卫视播出，她在剧中饰演外貌娇艳、身材性感的职场女性丁菲。7月，与王琳、潘粤明等共同主演的家庭情感剧《多少爱可以重来》在央视八套首播，她在剧中饰演年轻漂亮的王娇娇。12月，主演的年代剧《硝烟散尽》在北京影视频道首播，她在剧中饰演百乐门的名舞董丽娜。
2017年，再次登上中央电视台春节联欢晚会并表演了歌曲《难忘今宵》。
2018年，第三次登上中央电视台春节联欢晚会的舞台，与李谷一、霍勇、汤非共同表演歌舞《难忘今宵》。2020年1月，由迪丽热巴、高伟光主演的古装玄幻言情剧《三生三世枕上书》在腾讯视频播出，她在剧中饰演魔族公主姬蘅。
三生三世枕上书2020-01-22饰演姬蘅导演杨玄主演迪丽热巴，高伟光，刘芮麟
硝烟散尽2016-12-06饰演董丽娜导演江传荣主演贾一平，奚美娟，陶泽如，姚安濂
多少爱，可以重来2016-07-15饰演王娇娇导演刘保成主演高曙光，王琳，潘粤明
忍冬艳蔷薇2016-06-30饰演蔷薇导演王维庭，王大柱主演赵韩樱子，钱泳辰，宗峰岩
远得要命的爱情2016-03-01饰演丁菲导演牛乐主演朴海镇，李菲儿，张伦硕，吴磊
惊天岳雷2016饰演秦娥导演谢泽，国建勇主演高云翔，李曼，朱梓骁，释小龙
抓住彩虹的男人2015-05-26饰演陆曼导演吴锦源主演刘恺威，郑爽，李东学
聊斋外传2014饰演玉儿导演王文杰主演保剑锋
情诫2014饰演肖琦导演杨朗从主演杜峻泽，田丽
太平公主秘史2012-03-27饰演武则天导演李翰韬主演贾静雯，郑爽，孙耀琦，张翰
步步惊心2011-09-10饰演郭络罗·明玉导演李国立主演刘诗诗，吴奇隆，郑嘉颖，袁弘
毕业时刻2011-02-10饰演白雪导演王静主演舒砚，蒋小涵，张默，张超
大学生士兵的故事2011-02-01饰演江南导演尚敬主演殷桃，闫妮，牛莉，林永健
特战先锋2010-09-20饰演蝴蝶导演刘猛主演于震，郭广平，矢野浩二
丑女无敌第二季2009-01-12饰演紫薇导演蒋家骏主演李欣汝，刘晓虎，毛俊杰，李芯逸
色拉青春2005饰演冷雪导演刘书宁主演王亚楠，张洁，梦瑶
杠上开花2016-10-21饰演春玲导演贾一平主演贾一平，袁弘
美人邦2014-08-28饰演于中秋导演张竣程，王伟主演立威廉，徐立
宝贝快跑2013-03-08饰演小宝导演李威主演李威，戴春荣，宗峰岩
大明宫传奇2011饰演明月郡主导演金铁木主演朱一龙，宋佳，阿帕尔江
花木兰2009-11-27饰演柔然公主导演马楚成主演赵薇，陈坤，胡军
用心跳2009饰演晓虹导演关锦鹏主演司雯，马臣搏，蔡鹏飞
2012《梦想家》
2011-12《打野鸭》
2011-12《空镜子》
2011-11《安娜克里斯蒂》
2011《复活》
2011《桃花扇》
2011《北京人》
2010-11-30《雷雨》
2010-9-11《我是海鸥》
2010-6《窗子朝着田野的房子》
2010-1-15《别让我撒谎》
2010-6《碳酸》
2006亚视风貌大赛亚洲蜜斯冠军（获奖）
2006林氏莱菲小姐冠军（获奖）
2005第十二届“美在花城国际选美”亚军（获奖）
2004“寻找江城最美的海伦”冠军（获奖）
2011搜狐电视剧盛典最佳新人步步惊心（提名）
2006快乐平安夜最佳编导奖（获奖）
刘玥霏以青春偶像电视剧《色拉青春》出道后，凭借姣好的外貌和日渐成熟的演技，先后参演了十余部影视剧和话剧。她在不断尝试新的角色颠覆自己，并在偶像剧之路上走出了独特百变的风格。在都市青春偶像剧《远得要命的爱情》中，她演绎了一个性感却又感性的职场女神，百变精致的造型、成熟极致的演技让大众对刘雨欣的表现更加期待。在古装偶像穿越剧《步步惊心》中，她饰演了性格蛮横却又心地善良的明玉格格，并将角色演绎得淋漓尽致，展现了她独具气质的古装美。参加跳水真人秀节目《中国星跳跃》后，她以“励志女神”的正面形象进入公众视野，因其勇敢向前、挑战自己的精神而获赞。（腾讯评）
