2015年10月，就读大一的刘美彤，参加了由湖南卫视联合上海戏剧学院推出的校园纪实真人秀节目《一年级·大学季》，因而引起关注。2016年，出演清宫剧《如懿传》，在剧中饰演性格清高直爽、兰质蕙心的拜尔果斯氏，这也是她的首部影视作品。2017年，与吴磊、林允等人合作主演古装武侠剧《斗破苍穹》，饰演出身高贵、气质清冷的纳兰嫣然，并演唱该剧宣传曲《梦留香》。2019年11月26日，出演的古装权谋剧《庆余年》开播，她在剧中饰演喜怒不形于色的北齐皇帝战豆豆 。
刘美彤有着青春靓丽、风格多变的独特气质和表演天赋。在《斗破苍穹》剧中饰演纳兰嫣然的刘美彤，身姿清冷，高贵、孤傲、布满故事性的眼神，极具杀伤力，使人惊艳。不论是神情中的不忍，还是眼神中的冷意犀利，情绪的起伏变化处理得都不错。而刘美彤演唱的宣传曲《梦留香》，与之自带英气的外表相辅相成，她的声线细腻婉转，温暖醇厚让人惊喜。
