1978年3月23日,刘烨生在长春市一个电影之家,父亲是长春电影制片厂的灯光师,母亲是长影厂工会领导,而刘烨和姐姐是地道的长影大院的孩子 。刘烨的父亲从小就对姐弟俩要求非常严格,刘烨的姐姐是法学硕士,所以刘烨也一心想遵从父亲的愿望学理科。1996年,17岁的刘烨准备高考,姐姐的一个同学看到正在打篮球的刘烨,建议他去学表演。在她俩合力游说下,刘烨动了报考中戏的心。虽然没有任何表演经验,但他还是顺利考入了中央戏剧学院96级,成为了班上年龄最小的男孩
2006年10月,刘烨与法籍摄影师安娜依斯(Anais 音译)朋友聚会相识 。2006年12月,刘烨与安娜首次被媒体偷拍,暴光恋情。2007年4月,刘烨与安娜在北京法国电影开幕式上牵手亮相,首次承认恋爱关系。2009年7月2日,刘烨与安娜在北京景山古寺举办法式订婚宴。2009年7月5日,刘烨与安娜在北京地坛公园乙十六商务会所举行盛大草坪婚礼;7月13日,刘烨与安娜赴法国举办第三次婚宴,宴请法国亲属,之后赴国外蜜月旅行。2010年10月10日,得爱子刘诺一(Noe)。2012年1月22日,安娜除夕生产,两人喜获千金,取名刘霓娜(Nina音译) 。