2008年刘冬联合黄明出演励志情感电影《80后》,饰演女主角沈星辰,该片入围第二十二届东京国际电影节最金麒麟大奖,刘冬也凭借该片入围第十四届中国电影华表奖优秀新人女演员奖;同年出演首部电视剧《原谅》。
2011年由刘冬、张柏芝、任贤齐、刘晓庆等主演的电影《杨门女将之军令如山》上映,刘冬扮演女中豪杰杨九妹;
2012年出演中国朝鲜首部合拍的电影《平壤之约》,饰演女主角王晓楠并凭借该片担任2012朝鲜电影周形象大使。
2013年出演由张小娴同名小说改编的情感剧《面包树上的女人》,饰演沈光蕙。
2015年,主演的电视剧《聊斋新编》在卫视播出。