在结束了五年的中专学习后,年仅15岁的刘诗诗凭借自身扎实的芭蕾基础顺利考入北京舞蹈学院芭蕾舞系。由于身体条件所限,她逐渐放弃了最初成为芭蕾舞者的梦想,打算在毕业后成为一名芭蕾舞老师。2004年因为出演《月影风荷》中的女主角叶风荷而踏入演艺圈。之后相继参演了《射雕英雄传》、《仙剑奇侠传三》等影视作品,开始受到观众关注。2011年,因饰演《步步惊心》中的马尔泰·若曦一角使她受到了广泛关注,凭借在该片中的表现,她在第九届金鹰电视艺术节网络票选活动中被评为“金鹰女神” ,并获得第二届中国大学生电视节“最受喜爱电视剧女演员”奖。2012年,因主演《轩辕剑之天之痕》再度使刘诗诗受到众人关注。由胡歌、刘诗诗、唐嫣、蒋劲夫等主演的玄幻武侠剧《轩辕剑之天之痕》火热开播。人气偶像刘诗诗一改往日温婉柔情形象。