劉劍偉在早在2002年8月參演由成志城執(zhí)導(dǎo)的古裝劇《皇后進(jìn)宮》，劇中飾演角色風(fēng)行；后在2005年參演由李達(dá)超執(zhí)導(dǎo)的古裝武俠電視劇《傲劍江湖》（又名《把酒問青天》）劇中飾演角色駝叔。

2006年1月參演劉陽執(zhí)導(dǎo)、由民間傳說改編的電視劇《天外飛仙》，劇中飾演角色霍教頭；同年4月參演由鞠覺亮、鄒集成執(zhí)導(dǎo)的古裝劇《李衛(wèi)辭官》，劇中飾演角色瓦剌首領(lǐng)；同年7月參演由冷杉執(zhí)導(dǎo)的古裝歷史劇《昭君出塞》，劇中飾演角色廷尉；同年11月參演由李文龍執(zhí)導(dǎo)的武俠劇《八陣圖》（又名《神鬼八陣圖》），劇中飾演角色陳玄禮。

2008年7月參演由李國立執(zhí)導(dǎo)，胡歌、林依晨、等人主演的古裝武俠劇《射雕英雄傳》，劇中飾演角色全真七子（譚處端）；同年9月參演由吳家駘執(zhí)導(dǎo)的古裝玄幻仙俠劇《王屋山下的傳說》，劇中飾演角色吾須。

2010年2月參演由李仁港執(zhí)導(dǎo)，甄子丹、趙薇、等人主演的武俠片電影《錦衣衛(wèi)》 ，劇中飾演角色天鷹七雄之首；同年11月參演由張自強(qiáng)執(zhí)導(dǎo)的軍旅劇《零號國境線》，劇中飾演角色鐘德全。

2011年參演由李仁港執(zhí)導(dǎo)，黎明、張涵予、劉亦菲、馮紹峰、等人主演的古裝戰(zhàn)爭動作片《鴻門宴》，劇中飾演角色白狼。

2012年主演由錢永健執(zhí)導(dǎo)的數(shù)字電影《帶我歸山》劇中飾演角色花武；同年6月參演由吳錦源執(zhí)導(dǎo)的古裝神話劇《搜神記》，劇中飾演角色勾葉。

2014年2月參演由張軒南執(zhí)導(dǎo)的戰(zhàn)爭劇《冷槍手》，劇中飾演角色蔡金榮；2015年參演由海濤執(zhí)導(dǎo)的系列電影《俠僧探案傳奇之洛陽花會》、《俠僧探案傳奇之白馬鏢局》劇中飾演角色于海山；同年2月參演由李仁港執(zhí)導(dǎo)，成龍、約翰·庫薩克、阿德里安·布洛迪等人主演古裝動作電影《天將雄師》，劇中飾演角色馬闖。

2016年2月參演由陳衛(wèi)國、繁華聯(lián)合執(zhí)導(dǎo)的電視劇《老子傳奇》，劇中飾演角色李繚；同年7月參演由林峰、陳權(quán)執(zhí)導(dǎo)的古裝歷史劇《秀麗江山之長歌行》，劇中飾演角色王匡；同年主演系列電影《八卦拳之武林爭霸》、《八卦拳之不共戴天》等，劇中飾演角色蘭廣義。

2017年主演由高成崗執(zhí)導(dǎo)的電影《冒牌鏢師》，劇中飾演角色秦振威；同年12月參演由徐克監(jiān)制，袁和平

執(zhí)導(dǎo)的奇幻武俠電影《奇門遁甲》，劇中飾演角色烈火老祖等。

2020年9月，編劇、執(zhí)導(dǎo)并擔(dān)任制片的電影《封神天下楊戩傳》開機(jī)。