2004年7月份刘亦菲与陈柏霖、五月天合作拍摄的电影《五月之恋》正式上映，这是刘亦菲进入电影圈的第一部作品；11月13日，刘亦菲再次与林志颖合作的作品，第二部爱情电影《恋爱大赢家》上映，该片由导演朱延平导演，刘亦菲饰演金巧莉。
2006年刘亦菲又接演了张纪中的另一部古装戏《神雕侠侣》，在剧中饰演女一号小龙女，随着电视剧的热播，刘亦菲俘获更多粉丝。5月份，刘亦菲签约日本索尼音乐娱乐公司；9月5日，刘亦菲首张音乐专辑《刘亦菲》在内地、香港、日本发行。
2008年刘亦菲出演《功夫之王》的女一号金燕子，在这部影片中刘亦菲与两大功夫巨星成龙、李连杰合作。5月份刘亦菲签约了威廉·莫里斯公司。
2010年刘亦菲出演王力宏的导演处女作《恋爱通告》饰演女一号宋晓青。
