刘剑羽在参加《流行之王》节目前，是在上海从事摄影相关的工作，做过一些平面的拍摄；也曾做过销售。

2015年，刘剑羽参加由爱奇艺出品的偶像养成类真人秀节目《流行之王》；在第八期时被淘汰，无缘进入MR.BIO组合。同时，刘剑羽签约果然娱乐文化有限公司，并成为根据同名小说改编、由爱奇艺出品的首部卡通片《灵域》的代言人。12月2日，刘剑羽出席第十二届年度时尚先生盛典。

2016年1月，参演根据饶雪漫同名小说改编的青春网路剧《秘果》，在剧中刘剑羽饰演青年作家冯三水；该剧是刘剑羽个人首部影视作品。5月20日，参演由海润影业股份有限公司出品、根据网路小说《诡案组》为原型改编的刑侦类网路电影《诡案组之魔影杀手》。8月19日，参演的魔性玄幻网路电影《仙班校园2》在爱奇艺上线，在片中饰演八仙之一张果老。

2017年1月16日，参演的青春校园网路剧《校花前传之很纯很暧昧》在优酷上线，在剧中刘剑羽化身为一位出手阔绰的富二代张滨。8月，参演青春校园偶像剧《我和两个TA》，在剧中刘剑羽饰演马等等，不仅多愁善感优柔寡断，还喜欢大惊小怪。11月，出演青春歌舞喜剧《ART ON!艺术生》。

2019年5月27日，参演的奇幻网路剧《爵迹·临界天下》在爱奇艺上线。

2016年4月，刘剑羽参加为跑步者打造的时尚里约跑活动，旨在让更多的人参与到跑步活动中，向社会传递健康、快乐的生活理念，并为里约奥运会加油。

刘剑羽有着阳光和忧郁并存的体质，拥有迷人的微笑（腾讯娱乐、网易娱乐评）；在《流行之王》偶像养成类节目中，凭藉出色的外形和特有的魅力迅速累积了不俗人气（新浪娱乐评）。

在“2015第十二届年度时尚先生盛典”活动上，刘剑羽的时装表现透露着些许轻熟男味道，别有一番魅力（搜狐娱乐评）。

在《仙班校园2》中，刘剑羽所饰演的张果老，上身一件倒三角肚兜，胳膊上套着今年流行的超大喇叭袖，下半身则是一条蓬蓬长裙；这一身装扮再配上一张帅气可爱的脸庞这股反差萌让人惊喜又意外（网易娱乐评）。