2012年,主演的爱情喜剧电影《HOLD住爱》在七夕情人节当天上映,这也是刘恺威在内地上映的第一部电影,影片上映首日取得了2000余万的票房,成为2012年七夕档上映影片票房冠军;2月,主演古装爱情剧《画皮之真爱无悔》;9月,主演的战争偶像剧《战火西北狼》播出;11月,主演古装轻喜剧《江南四大才子》,饰演才华横溢的唐伯虎;12月,主演的古装剧《美人无泪》在江苏卫视播出;同年,刘恺威还首次制片并主演了刘恺威工作室承制的都市商战悬爱剧《盛夏晚晴天》。
2013年4月23日,刘恺威在“2013福布斯中国名人榜”中排名第49位;同年,由他主演并担任制片人的电视剧《盛夏晚晴天》播出,该剧的网络视频播放量4天突破1亿,21天突破10亿。