2002年，因出演民国剧《金粉世家》中白秀珠一角踏入演艺圈。2003年，凭借武侠剧《天龙八部》中王语嫣一角提名第1届电视剧风云盛典古装剧最佳女演员。2004年，凭借仙侠剧《仙剑奇侠传》赵灵儿一角获得了高人气与关注度。2005年，因在武侠剧《神雕侠侣》中饰演小龙女受到广泛关注。2006年，发行首张同名专辑《刘亦菲》和日语专辑《All My Words》；同年成为金鹰节历史上首位金鹰女神。2008年起，将其演艺事业的重心转向大银幕，并凭借好莱坞电影《功夫之王》成为首位荣登IMDB电影新人排行榜榜首的亚洲女星 。2009年，获封“四小花旦”之一。2012年，获得第24届香港专业电影摄影师学会最具魅力女演员奖。2014年，凭借古装片《铜雀台》中灵雎一角获得第5届澳门国际电影节最佳女主角奖。 2015年起，刘亦菲主演的电影《夜孔雀》《烽火芳菲》均入围国际A类电影节主竞赛单元。2016年，凭借爱情片《第三种爱情》中邹雨一角获得第16届华语电影传媒大奖最受瞩目女演员奖。2017年，担任迪士尼真人版电影《花木兰》女主角，而刘亦菲则凭借该片提名好莱坞评论家选择超级奖动作电影最佳女演员、第46届美国电影土星奖最佳女主角，并入选《好莱坞报道者》评选的“好莱坞新星” 。2022年，凭借古装剧《梦华录》中赵盼儿一角获得第13届澳门国际电视节最佳女主角奖。2023年，领衔主演都市剧《玫瑰故事》 。