劉思彤原名劉雯,從小就比較男孩子氣,性格直率,并且喜歡唱歌,跳舞。1987年開始學習舞蹈和鋼琴,1992年以專業(yè)課第一的成績考入青島市藝術學校學習聲樂,上初中時開始參加全國性的歌唱比賽。1993年參加全國歌手大賽山東預選賽,以一首《擁抱明天》獲得決賽第二名,為了報名她謊稱自己已經16歲,還穿上了姐姐的毛衣和高跟鞋去參加比賽。1994年參加青島市中學生歌手大獎賽獲三等獎,當時獲得一等獎的是連續(xù)多年參賽的黃渤。1996年劉思彤考入中央戲劇學院表演系,于震,陳數(shù)都是她的同班同學。1997年成為中央電視臺"大風車"欄目特邀演員,在《校園幽默劇》中飾演班長霍玲。
2001年,劉思彤在吳奇隆,朱茵主演古裝武俠劇《蕭十一郎》中,飾演了刁蠻任性的連城謹,由此正式走上演藝道路。2002年,她在武俠劇《倚天屠龍記》中飾演“雪嶺雙姝”之一的武青嬰；2003年,由劉思彤,高曙光等主演的商戰(zhàn)題材電視劇《黃金時代》播出,她在劇中飾演經歷坎坷的葉美倫；同年還出演了都市情感劇《換個活法》和武俠劇《刀歌之短刀行》。2004年,劉思彤再次與吳奇隆合作,在梁國冠,黃偉杰執(zhí)導的現(xiàn)代勵志電視劇《鐵拳浪子》中飾演率性好動,敢做敢為的富家女余小凱。2005年,劉思彤與辛柏青,何冰,霍思燕聯(lián)合主演的古裝宮廷劇《嘉慶皇帝》播出,她在劇中飾演女二號納蘭；同年還與羅海瓊攜手主演了年代傳奇劇《梔子花白蘭花》,飾演為愛情不顧一切的千金小姐李湘瀾。2006年,參演由鞠覺亮,鄒集成執(zhí)導秦沛,溫兆倫主演的古裝劇《李衛(wèi)辭官》,劉思彤在劇中飾演傅恒的姐姐傅貴妃；同年,還在都市勵志劇《超級女生》中飾演與超女何潔爭奪男友的鐘晴。2007年,劉思彤在楊玄執(zhí)導,馬雅舒,黃文豪等主演年代苦情劇《寧為女人》中飾演敢愛敢恨,勇于為父報仇的女二號李水晶。2008年,劉思彤與鄧萃雯,寇振海合作,主演民國倫理劇《牌坊下的女人》,飾演剛從海外留學歸來的佟家千金小姐佟慶。2022年1月7日,劉思彤參演的驚悚電影《屋內有人》全國公映?！妒捠焕伞穭≌砧F拳浪子《寧為女人》《牌坊下的女人人》劇照《車票》《再見艷陽天》2009年,劉思彤與吳奇隆,左小青合作出演了文藝電影《車票》,首次登上大銀幕的劉思彤擔任女二號,飾演即將臨盆卻發(fā)現(xiàn)胎兒患有罕見病的準媽媽吳靜；同年還與寇振海,劉雪華,保劍鋒合作主演了年代情感劇《再見艷陽天》,在劇中飾演憤世嫉俗的文鳳；并在由保劍鋒,陳紫函,馬蘇主演的年代情感劇《善良背后》中,飾演軟弱無奈的李菁。2010年,劉思彤與苗乙乙,朱泳騰,魏春光合作主演了都市倫理劇《血脈》,飾演為了給母親治病而去作代孕媽媽的周丹寧；同年在由吳奇隆制作的電視劇《完美丈夫》中與戴嬌倩,保劍鋒,林保怡合作,飾演患有憂郁癥的錢麗娟。2011年,劉思彤與潘粵明,董潔,劉松仁合作主演古裝武俠劇《新萍蹤俠影》,飾演看似柔弱卻內心的脫不花公主；同年,與馬伊琍,涂松巖合作主演的現(xiàn)代都市倫理劇《雙城生活》播出,飾演一心只為嫁有錢人的上海女孩葉紫葳。該劇在東方衛(wèi)視播出的收視率全國名列前茅,并在搜狐視頻冬季電視劇盛典中獲得最佳電視劇,最佳網絡收視率貢獻等五項大獎。2012年,劉思彤與吳奇隆,馬蘇,樊少皇合作主演了古裝武俠劇《新白發(fā)魔女傳》,她在劇中飾演古靈精怪的鐵珊瑚,該劇播出后獲得同時段電視劇類收視第一的成績,并獲得湖南衛(wèi)視電視劇年終盛典“最芒果劇集冠軍獎”。2013年9月,劉思彤與朱泳騰,李解,魏春光合作主演的戰(zhàn)爭劇《我的抗戰(zhàn)2》播出,她在劇中飾演武功高強的女新四軍苗香兒。2014年,參演古裝武俠劇《少年四大名捕》,飾演圣月神教圣女卞紅藥。2015年,劉思彤與趙麗穎,陳偉霆,吳奇隆合作主演武俠劇《蜀山戰(zhàn)紀之劍俠傳奇》,飾演專橫跋扈的蜀山派掌門之女諸葛紫英；同年,主演的抗戰(zhàn)劇《兄弟們上》在在山西衛(wèi)視和陜西衛(wèi)視播出,她在劇中飾演有勇有謀的抗日女英雄翠翠。2016年11月8日,參演的抗戰(zhàn)電視劇《不可能完成的任務》在江蘇衛(wèi)視播出,她在劇中飾演保護兒子及國家的安全而犧牲的海歸學者曾潔茹。2017年,劉思彤在古裝武俠劇《蜀山戰(zhàn)紀2踏火行歌》中飾演艷麗張揚的魔女沙艷紅。2018年1月,劉思彤在年代諜戰(zhàn)劇《國寶奇旅》中飾演任正秋,演繹一位護送國寶南遷的共產黨地下聯(lián)絡員。2021年,劉思彤在悚影片《屋內有人》中飾演女大夫夏青?！堆}》新萍蹤俠影《雙城生活》《新白發(fā)魔女傳》《我的抗戰(zhàn)2》《少年四大名捕》劇照《蜀山戰(zhàn)紀》劇照《不可能完成的任務》蜀山戰(zhàn)紀2踏火行歌
2009年12月24日,劉思彤出席由全國綠化委員會,國家林業(yè)局和中國綠化基金會共同組成并支持的“生態(tài)中國·時尚盛典”,并發(fā)表了她對保護生態(tài)環(huán)境的看法。2014年12月4日,劉思彤出席微軟在線舉辦的微公益時尚晚會,并獲最佳微公益明星貢獻獎。
劉思彤寫真劉思彤不僅外形漂亮,成熟的演技也可圈可點,不管飾演正面角色還是反派,都讓觀眾過目不忘。以很強的可塑性和對角色的把握能力,用精彩的演技獲得了觀眾的好評,,,。劉思彤出道多年塑造了許多精彩的熒幕角色,古裝形象更是百變多姿,幾乎任何性格的角色都能挑戰(zhàn)。劉思彤以時尚大氣的外形條件以及風趣開朗的性格受到關注,對服裝和保養(yǎng)頗有心得的她有著內地“美容大王”之稱,而且心靈手巧,還會DIY衣服和各樣的飾品。憑借姣好的五官結構,天生的鏡頭感以及對時尚的感悟力,劉思彤以或雍容典雅,高貴時尚,或冷艷妖嬈,狂野豪放的造型贏得了“百變女郎”之稱。