1995年，刘恺威参演了时装情景喜剧《真情》，该剧不仅是他进入演艺圈后的首部作品，而且还是他和父亲刘丹首次合作的作品；同年，刘恺威成为香港Sony Music签约歌手。
1996年，进入台湾Sony Music。1997年推出首张国语专辑《LALALA我爱你》。1998年参演刑侦剧《鉴证实录2》，饰演法医杨志伦，与小堂菜演绎一对情侣；同年，在香港推出首张粤语EP《A Boy's Story》。
1999年，参演时装商战剧《创世纪》，在剧中饰演叶荣添的弟弟叶荣泽。2000年，与谢霆锋共同出演青春爱情剧《挞出爱火花》，在剧中扮演热爱漫画和柔道的大男孩张永亮；同年，出演TVB商战剧《创世纪Ⅱ天地有情》。
2001年，出演情景喜剧《皆大欢喜》的古装版；同年，在警匪剧《勇探实录》中饰演汪静儿的男友李伟明。2004年，参演警务纪实剧《廉政行动2004》；同年，他又出演了《皆大欢喜》的时装版版；从这个阶段开始，刘恺威开始了转型之路。
2005年，刘恺威离开TVB，辗转去过新加坡、台湾、香港亚视，并参与一些剧集的演出；同年，刘恺威和任泉合作了他在中国内地的首部电视剧《大清徽商》；之后，刘恺威又和潘虹、胡静、任程伟合作拍摄了警匪剧《灯火阑珊之遗嘱背后》。
2007年，刘恺威正式在中国内地发展，为了更好地融入中国内地的环境，他坚持说普通话。2008年，主演年代剧《凤穿牡丹》，凭借在剧中扮演的霍冬青一角开始在中国内地崭露头角。
2009年3月，主演民国剧《娘妻》，在剧中饰演桀骜不驯，但为人善良的高耀宗；7月，主演民国爱情剧《谁知女人心》，在剧中饰演具有传奇色彩的油坊大师傅赵安华。2010年，凭借年代剧《娘妻》获得江苏电视剧颁奖典礼“最佳男演员奖”。2011年，因在都市情感剧《千山暮雪》中饰演“莫绍谦”一角而获得关注。
2012年，主演的爱情喜剧电影《HOLD住爱》在七夕情人节当天上映，这也是刘恺威在中国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，刘恺威还首次担任制片人，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》；并演唱该剧的主题曲《盛夏的天空》以及插曲《如果爱老了》。
