2003年刘思彤、寇振海等主演的商战题材电视剧《黄金时代》播出；

2005年刘思彤、霍思燕等主演的古装宫廷剧《嘉庆皇帝》播出，刘思彤饰演女二号纳兰。

2007年刘思彤出演马雅舒、黄文豪等主演的民国情感局《宁为女人》，饰演女二号李水晶；

2008年刘思彤在邓萃雯、马雅舒等主演的民国伦理剧《牌坊下的女人》中饰演佟家大小姐佟庆。 

2009年刘思彤再次和吴奇隆合作出演电影《车票》，担任女二号吴静并出演经典琼瑶翻拍剧《再见艳阳天》。  

2010年12月08日，刘思彤担任中央电视台《星光大道》嘉宾评委；同年出演电视剧《血脉》，饰演女主角周丹宁。

2011年主演翻拍武侠剧《新萍踪侠影》中脱不花一角；

2012年刘思彤在武侠剧《新白发魔女传》中饰演铁珊瑚。 

2013年9月刘思彤主演的战争剧《我的抗战2》播出，类似于饰演女一号苗香儿。

2015年，携手陈伟霆、赵丽颖、吴奇隆等人主演电视剧《蜀山战纪之剑侠传奇》。