2011年参加《花儿朵朵》比赛获全国第四名；10月,受邀为《瑞丽时尚先锋》12月刊拍摄大片。比赛图集2012年担任戴佩妮世界巡回演唱会嘉宾。2013年参加《中国梦之声》比赛晋级全国12强；10月发行个人首张专辑《拥抱你》；12月代表《中国梦之声》参赛《直通春晚》,晋级10强。2014年3月31日,参加第21届东方风云榜颁奖；4月5日参加马来西亚第四届全球流行音乐金榜颁奖典礼,歌曲《拥抱你》获2013下半年度20大金曲；4月10日发行单曲《半醒》；5月20日入围第25届金曲奖最佳新人奖；7月21日,发行电影《我想结婚的时候你在哪》主题曲《我想结婚时》；12月25日,刘思涵与徐良合作的歌曲《那年夏天我学会了在被子中抱紧自己》发行,30日入围华语音乐传媒大奖并一举夺得14届年度最佳新人奖,31日出席东方卫视举办的上海跨年会。2015年1月,发行其成名曲《走在冷风中》的MV,并为电视剧《听见幸福》演唱插曲《没有找到你》；4月,创作公益微电影主题曲《健康就好》,并为漫改美食纪实剧《孤独的美食家》演唱片头曲《Oh!LetItBe》；5月,音乐剧《小时代》在上海首演,刘思涵饰演唐宛如一角,并演唱主题曲《不遇见》；6月19日,刘思涵“耳朵里的远方”全国LIVE巡演正式开跑,第一站于成都举办；7月参加音乐综艺节目《超级歌单》；9月27日出席湖南卫视中秋晚会,与金志文合作了一曲《秋意浓》；10-11月参与无乐不跑2015MGShakeRun巡演,包含郑州,重庆,宁波,成都,武汉,南京六站；12月19日在北京汇源空间举办个人首场售票音乐会-“Fplus乐范52miniconcert”音乐会。2016年1月6日参加芒果TV《我是歌手谁来踢馆》节目；3月29日获酷音乐颁奖典礼最佳金曲奖。10月,演唱《德布西森林》电影概念宣传曲《一个人的森林》；参加多个音乐节如百威沙滩电音节,恒大星光音乐节等。2017年1月14日参加四川卫视跨年演唱会；20日发表网易CC直播2016年度盛典主题曲《我的时代》；3月29日演唱网剧《被催眠的催眠师》主题曲《梦》；5月7日受华盛顿大学CSSA社团邀请,前往美国西雅图参加LightReal音乐节；8月携手好声音歌手李修洋发布公益单曲《爱在我也在》；10月发布全新第二张个人专辑《不特别得很特别》；12月6日现身京东校园之星华东赛区担任表演嘉宾；12月7日《同伙》LIVE巡回演唱会在上海拉开帷幕,同月18日唱回家乡成都。2020年9月30日,发布第三张个人专辑《爱,未满》。2022年9月,演唱网剧《罚罪》插曲《黑白之间》2022年12月,演唱网剧《拜托了！8小时》插曲《千锤百炼》2023年2月,演唱网剧《你是我的永恒星辰》同名主题曲,同年2月发布与楽七俱乐部合作曲《只是情歌而已》；2023年3月,发布全新单曲《惯犯》
2011年至2013年间,多次参与“爱的小桔灯儿童关爱行动”公益活动,担任爱心大使。2015年7月中旬,出席“美丽童行”杭州公益慈善夜,用音乐传递力量。2017年8月,发布公益歌曲《爱在我也在》,描写的是以生活在城市中的我们,为了梦想而奋斗的那份执着与追寻。
刘思涵有着性感到让人心疼的声音。刘思涵有着与生俱来的独特魅力声音,嗓音非常富有磁性,并且她的声音还有一种疗愈性,能够治愈人心。路透社称她为“中国Adele”。Coco李玟称她的声音是“天使之音”。歌迷赞她的歌曲犹如“法国香颂”。听刘思涵的歌,不必求什么感天动地的悲怆情绪,更应像品一杯精致的手冲咖啡般,前味,中味,后味,会在思涵的声音中渐次呈现。刘思涵写真在这个浮躁充斥着乐坛的时代,还能有这样一张慢热又内敛的情歌专辑的确是不特别得很特别,多难得。