2010年5月,新概念武侠剧《怪侠一枝梅》开拍,刘诗诗与台湾小生霍建华搭档,在该剧中主演“燕三娘”。[43] 2011年1月,《怪侠一枝梅》在卫视播出火热,各大视频网站也是点击率第一,成为最具人气和话题的开年大戏,一举成为网络搜索第一的热门电视剧。刘诗诗因独特气质而获导演赏识。同时成为改编自热门小说的清穿大戏《步步惊心》的女主角。两部大戏均颇受好评及关注,刘诗诗的人气飙升,网络搜索风云榜排名急升至前三位
2013年初,在《南都娱乐周刊》的“四小花旦”评选活动中,刘诗诗与Angelababy、杨幂及倪妮被评为内地新“四小花旦”。
2015年1月20日,与吴奇隆登记结婚。家庭背景