1996年，刚结业的刘威葳参演了军旅题材电视剧《
红十字方队》，饰演了仁慈坚韧的女兵“司琪”，因此遭到关注。结业后她却不想演戏，在国外呆了一年，返国后担负了央视节目《祖国各地》的外景主持人。
2000年，寂静的她起头重新接戏，出演了高群书执导的犯法悬疑电视剧《
命案十三宗》。
2003年，与孙红雷等人合作出演了高群书执导的犯法电视剧《
征服》，饰演李梅，在剧中是一个对孙红雷爱得死而复活，为了他不吝甩掉一切亡命海角的女孩，是以被观众熟知，以后片约相继而来。
2004年，在反黑题材电视剧《
角力》（原名《权力场》）中饰演“海归’的医学博士，拥有美丽的外表、赅博的学问、良好的教化，但依旧是个悲情角色；以后与柯蓝、何晴配合出演感情电视剧《
女人背后的女人》。
2005年，出演了感情生存剧《
决不饶恕》，饰演楚洁；随后出演了反特悬疑剧《
古城谍影》，饰演经历庞杂的“女特务”骆春忆；还出演了都市悬疑剧《扯开你的伤口》，饰演活跃风雅而又神秘莫测的心理大夫。
2006年，被导演王小帅选为影戏《阁下》的女主角，饰演抢救孩子性命的母亲枚竹，是一个心里非常矛盾的角色，该片是她演艺生活生计的第一部真正意思的大银幕作品。
2007年，在改编自影戏的反特电视剧《
保密局的枪声》中再次饰演一位女特务；以后与方中信、张嘉倪等人出演家庭感情剧《
又见一帘幽梦》，饰演知性而宽大的“沈随心”，为爱而摒弃抱负，漂流守候，暖和爱人。
2008年，她凭仗影戏《阁下》入围第58届柏林影戏节主竞赛单位，首次走上柏林红毯；还在犯法剧《公理永恒》中饰演年青标致的电脑工程师文丽。
2009年，加盟抗战剧《
我的团长我的团》，饰演女主角上官戒慈，是一个外表端庄荏弱心里强项的缅甸华侨，在剧中与迷龙、龙文章发生过感情；随后再次与张国强同伴出演年月剧《
大掌柜》，饰演一位知书达礼，果敢尽力追寻恋爱的满清格格陆璎；还在谍战影戏《
风声》中饰演了女奸细。
2010年，先出演了悬疑谍战剧《
风声传奇》，她在该剧第一篇《风声篇》中饰演女奸细李宁玉，沉着机灵、攻于心计心情；接着出演了感情剧《
妈妈我爱你》，饰演铁娘子母亲庞婉丽；同年还出演了警匪影戏《
预审》，饰演精明精悍的白领。
2011年2月，出演恋爱影戏《咱们约会吧》，在片中饰演《咱们约会吧》节目标制片人，是个铁娘子；5月，出演了由《寒风那个吹》原班人马建造的年月感情剧《
雪花那个飘》，塑造了女诗人徐文丽这一形象，对文学有着不懈的追求，偶尔有些虚荣、娇柔造作；6月，在红色题材电视剧《
新四军女兵》中饰演刚强正大的文艺女教官杜铁英；7月，主演了谍战传奇剧《
香草美人》，饰演爱国女作家凌烟，在浊世中机缘偶合的走上了奸细的道路；9月，与许亚军同伴在电视剧《
老爸的筒子楼》中饰演了一对“闪婚”夫妻，经历生存磨练，感情日久弥坚。
2012年3月，主演年月商战剧《
向东是大海》，饰演传奇女人董芝霞，从巨室令媛、革命党人成为茶场主人，银行经理；8月，出演家庭感情剧《朋友们庭》，饰演生不逢辰的陈涵秋；12月30日，出演贺岁影戏《双人床公约》，饰演母亲丁雪莉，为了不危险孩子而选择与前夫离婚后仍“隐蔽”生存在一路。
2013年8月，与濮存昕、张国强配合出演改编自同名小说的电视剧《
按摩》，饰演盲人按摩师孔佳玉，凭仗该角色获得第二届中国电视剧导演事情委员会年度表彰盛典优异女主角；9月，在年月感情剧《
遥远的婚约》中饰演文艺知青乔慧敏。
2014年10月，介入拍摄的谍战电视剧《刀尖上的搏杀》杀青；12月，主演家庭感情剧《
坐88路车回家》，饰演小学副校长高山，在人缘偶合下与黄元帅结成欢乐冤家，高冷寂的外表下隐藏着真善美。
2015年5月5日，她主演的家庭感情剧《坐88路车回家》在山东卫视、辽宁卫视上星播出；还主演了年月感情剧《
一马换三羊》，变身女屠夫沈小红，隐忍仁慈、刀子嘴豆腐心的女人；7月4日，主演的抗战剧《
东北抗日联军》在央视一套播出，与王洛勇、成泰龅热撕献鳎在剧中归纳“抗联之母”赵一曼一角，为国度奉献平生的抗日女英雄。
