2002年，十五歲，因出演民國劇《金粉世家》[1]進入演藝圈；同年，他因主演武俠劇《天龍八部》而壹舉成名。2004年，趙靈兒壹角憑借夏銜劇《仙劍奇俠傳》獲得超高人氣和關註[3]。從2005年開始，劉亦菲已經連續七年位列福布斯中國名人【4-8】。2006年，因為在金庸大戲《神雕俠侶》中飾演小龍女，再次受到廣泛關註。同年發行首張個人專輯劉亦菲[9-10]。2008年起，他開始將演藝事業的重心轉移到大銀幕上，出演好萊塢電影《禁忌王國》[11]。從2011開始，他的《倩女幽魂》、《鴻門宴》、《四大名貓》等電影票房都過億[12-15]。
2014因出演歷史電影《布朗克臺》女主角，獲得第五屆澳門國際電影節最佳女演員獎。同年主演浪漫電影《露水美人》【16-17】。2015在古裝玄幻片《三生三世十裏桃花》中飾演女主角白前[18]；同年先後主演都市片《愛情第三條路》和動作片《營救飛虎隊》[19-20]。2016年由他主演的文藝片《夜孔雀》入選第四十屆蒙特利爾國際電影節主競賽單元[21]；同年主演青春愛情電影《原來妳還在》【22】。