2003年，刘威葳与孙红雷共同主演犯罪电视剧《征服》，因饰演李梅而被观众熟知；2007年，出演家庭情感剧《又见一帘幽梦》；2008年，主演首部大银幕作品，在王小帅执导的电影《左右》饰演枚竹，凭借该片入围柏林电影节；2009年，在抗战剧《我的团长我的团》中饰演女主角上官戒慈；2012年，主演年代商战剧《向东是大海》，获得华鼎奖中国传奇题材电视剧最佳女演员；2013年，在主演的电视剧《推拿》中饰演盲人按摩师。

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