劉藝妃
2004年6月，劉藝妃開始參與電視劇《神鵰俠侶》劇組的試鏡[26]；7月16日，劉藝妃與陳柏霖合作主演的青春愛情電影《五月之戀》上映，這是劉藝妃首部電影作品，她在片中飾演了性格開朗活潑又豪爽的京劇團學生趙瑄，而這也是她首次嘗試現代裝造型[27][28]；同年10月11日，劉藝妃正式確定出演小龍女一角，並進組拍攝[29]；11月30日，其主演的青春愛情電影《戀愛大贏家》上映，劉藝妃在片中飾演了活潑靚麗、精靈古怪的純情少女金巧莉[30]。
2005年1月24日，根據同名遊戲改編的古裝仙俠劇《仙劍奇俠傳》首播，劉藝妃在劇中飾演的南詔國公主趙靈兒天真無邪、善解人意，同時又身負拯救蒼生的使命[31]，並因該角色獲得了高人氣與關注度[2]，她還憑藉在該劇中的表現提名第2屆電視劇風雲盛典最佳女主角[177]及內地最受歡迎女演員[174]；同年6月，正式簽約日本索尼音樂娛樂公司，此外，劉藝妃還接受了聲樂和舞蹈訓練[32]。
2006年3月17日，與黃曉明領銜主演的古裝武俠劇《神鵰俠侶》首播，該劇播出後收穫了不俗的收視成績和口碑[33][34][35][3][169]，並在2006年1至9月關於電視劇的調查資料中以45次的播出率排名第一位[36]。之後登陸香港播出，並創下TVB劇集收視排行榜季軍[37][38]；劉藝妃則在劇中飾演了清麗脫俗、容顏傾世且不食人間煙火的小龍女一角；7月1日，發行首張日語EP《真夜中のドア》（中文名《深夜之門》），其中同名單曲亦成為日本動畫片《飛天小女警Z》的片尾曲；8月31日，其首張個人同名國語專輯《劉藝妃》在內地發行[39]，該專輯後於9月15日在香港、灣灣省、東南亞及日本同步發行[4][4][40]；9月6日，發行首張日語專輯《AllMyWords》[5][5]；10月27日，擔任第6屆華夏金鷹電視藝術節開幕式的金鷹女神，劉藝妃由此成為金鷹節歷史上首位金鷹女神，她在開幕式晚會上領銜表演了開場舞《金鷹飛翔》，還在隨後的節目中演唱了歌曲《心悸》[6]。
2007年1月，劉藝妃演唱的歌曲《心悸》獲得第6屆華夏原創音樂流行榜內地金曲獎[166][41]；同年4月，確定搭檔成龍、李連杰出演個人首部好萊塢電影《功夫之王》，並在片中飾演女主角金燕子一角，之後劉藝妃為該片提前進入訓練地接受多種武術訓練[42]；同年，劉藝妃還被評為“華夏80後十大傑出代表人物”[43]。
2008年起，憑藉電視劇積累的高人氣，劉藝妃開始在影視領域全面發展，並將其演藝事業的重心轉向大銀幕[149]；4月24日，劉藝妃主演的電影《功夫之王》在華夏內地上映，國內票房突破1.85億[44]，海外票房達1.28億美元；而她則在片中飾演了武功高強、冷豔奪目的俠女金燕子，並憑該角色在好萊塢IMDB電影新人排行榜中全球人氣指數位居第一[7]；5月，簽約了WMA威廉莫里斯經紀公司[45]；截至12月31日，劉藝妃在上半年僅憑藉《功夫之王》一部作品，以11.35億次的百度搜尋量登頂百度娛樂沸點“最沸點女明星”[165][46]。
2009年，在由“網路票選+媒體評審+線下抽查”的“80後新生代娛樂大明星”評選活動中正式獲封“四小花旦”之一[8]。2010年8月12日，與王力宏領銜主演的愛情電影《戀愛通告》上映，劉藝妃幾乎是素顏出鏡，她在片中飾演了氣質超凡脫俗的民樂系女學生宋曉青，該片打破國內同型別愛情片票房記錄[164]。
2011年4月19日，與古天樂合作主演的奇幻愛情片《倩女幽魂》上映，劉藝妃在片中飾演了嫵媚動人的狐妖聶小倩，該片海外版權預售達1200萬美元，創下國產片海外發行新紀錄[47]、內地票房則突破1.5億[48]；11月29日，由李仁港執導的古裝戰爭片《鴻門宴傳奇》上映，該片票房達1.3億[49]，劉藝妃則在片中飾演了能歌善舞、美豔溫柔的絕代佳人虞姬，並演唱電影插曲《楚歌》[50]。
2012年7月12日，劉藝妃與陳嘉上導演合作的古裝武俠動作片《四大名捕》上映，該片為“四大名捕三部曲”的第一部，劉藝妃在片中飾演了心思縝密、冷靜內斂而堅韌的女神捕無情一角[44]，該片內地票房達2億元[163]，位列2012年度國產片票房榜第七名[52]；9月26日，與周潤發合作主演的古裝歷史片《銅雀臺》上映[182]，劉藝妃首次在片中挑戰一人分飾兩角，她飾演了絕美神秘、為刺曹而生的殺手靈雎和絕色美女貂蟬，並憑藉在該片中的表現獲得了第5屆澳門國際電影節最佳女主角獎[162][181]，而該片的主題曲《等雪來》也由她演唱[53][183]。
2013年12月6日，劉藝妃主演的古裝武俠動作片《四大名捕2》上映，她在片中繼續出演心思縝密、能讀懂人心的女主角無情一角，並演唱電影主題曲《放下》，該片上映首周位居第三，最終取得1.74億元的票房成績[54]；11月26日，劉藝妃的蠟像入駐武漢杜莎夫人蠟像館，並在武漢杜莎夫人蠟像館的“武漢之光”展區展出。2014年8月22日，其主演的古裝武俠動作片《四大名捕大結局》上映，該片票房達1.92億，至此其主演的《四大名捕》系列三部曲均破億；11月7日，由高希希執導的都市愛情片《露水紅顏》上映，劉藝妃迴歸現代題材，她在片中飾演了本性善良且美麗動人的貴族小姐邢露[170]。
2015年4月3日，與尼古拉斯·凱奇、海登·克里斯滕森合作主演的古裝戰爭片《白幽靈傳奇之絕命逃亡》上映，劉藝妃在片中飾演的宋朝公主趙蓮美麗神秘，她純潔善良、擁有非凡的膽略和智慧[55]；9月25日，由韓國導演李宰漢執導的都市愛情片《第三種愛情》上映，劉藝妃在片中飾演了精明強幹、美麗知性的律師鄒雨，憑藉在該片中的表現她獲得了第16屆華語電影傳媒大獎最受矚目女演員獎[11]；同年，丹麥導演比利·奧古斯特在看了劉藝妃個人的電影作品後，選中其出演電影《烽火芳菲》的女主角。
2023年1月3日，劉藝妃領銜主演的田園生活治癒劇《去有風的地方》在湖南衛視、芒果TV雙平臺獨播，該劇播出後便創造了全網衛視收視榜冠軍和貓眼劇集實時熱度總榜冠軍的成績[153]，劉藝妃在劇中飾演的女主角許紅豆是一名五星級酒店前廳部經理，她奮鬥上進、善良真誠，在尋找生活的方向中逐漸治癒自我[150]，同時她還憑藉在該劇中的表演獲得獲得第14屆澳門國際電視節“金蓮花”最佳女主角獎，而這也是劉藝妃第三次獲金蓮花獎[186]；3月25日，劉藝妃憑藉在電視劇《夢華錄》《去有風的地方》中的表現獲得2022微博之夜年度品質演員獎，同時還獲得新浪微博之夜“微博QUEEN”稱號[154]；11月24日，迪士尼動畫片《星願》上映，劉藝妃為片中聰慧、勇敢的女主角亞莎擔任中文配音[178]。
2024年6月8日起，領銜主演由汪俊執導的都市情感劇《玫瑰的故事》在中央電視臺電視劇頻道及騰訊影片播出，該劇改編自亦舒的同名小說，劉藝妃在劇中飾演出生於書香世家、擁有藝術天賦的女主角黃亦玫[191]，而其則憑藉該角色獲得第3屆華夏電視劇年度盛典年度女演員獎[199]；6月28日，獲得第29屆上滬電視節“白玉蘭綻放”“華夏電視節目海外推廣大使”稱號[192]；12月24日，獲得豆瓣2024年度電影榜單最受關注演員[196]。
2007年元旦前後，大學畢業半年的劉施施透過參演唐人公司的系列電視劇，被上滬唐人電影製作有限公司的總裁蔡藝儂看中，簽約了唐人電影公司。同時，也使得非表演系科班出身的她逐漸積累起了大量的表演經驗，正式由一名舞者轉行成為一個職業演員[17]；7月17日，與眾多藝人共同主演了古裝玄幻愛情劇《聊齋奇女子》，並在第二單元《辛十四娘》中飾演心地善良、行善積德以修道成仙為志的女主角辛十四娘，該劇播出後打破了川省衛視年度收視紀錄[18][19][20][21]。
2009年2月2日，與胡戈、林依晨、袁弘合作出演的古裝武俠劇《射鵰英雄傳》上星播出，她在劇中飾演了個性堅強的穆念慈[22][23][24]；6月28日，與胡戈、楊冪、霍見華等聯袂主演的仙俠劇《仙劍奇俠傳三》上星播出[122]，在劇中飾演具有雙重性格的龍葵，一個是溫柔文雅的藍葵和另一個是刁蠻潑辣的紅葵，該劇在播出後則以平均收視率百分之1.245的成績取得全國同時段電視劇收視第一，劉施施個人也因此獲得了更多關注[27][28][135]。
2010年1月25日，由劉施施出演的古裝神話劇《白蛇後傳》播出，她在劇中飾演了才貌雙絕的畫中仙尹雙雙[25][26]；7月12日，其參演的古裝武俠劇《倚天屠龍記》上星播出，她在劇中飾演了楊過與小龍女的後人黃衫女子[29]；8月14日，參演的女性情感勵志劇《天涯織女》首播，在劇中飾演清新可人、甜美的刁蠻公主趙嘉儀[30][31]。
2011年1月1日，與霍見華聯袂主演的古裝武俠劇《怪俠一枝梅》上星播出，她在劇中飾演了個性爽朗、酷帥傲氣的燕三娘，該劇播出後各大影片網站點選率排名第一[32][33]；9月10日，劉施施領銜主演的古裝宮廷劇《步步驚心》在湖南衛視首播……