2013年参加《奇迹梦工厂》，参演陈可辛导师组的作品《陆小凤-决战紫禁之巅》。
2014年参加《奇迹梦工厂》梦想之夜总决赛，入围5强，并获得最具潜质表演奖。
2014年参演陈可辛导演电影《亲爱的》，2015参演了电影《新娘大作战》以及贺岁巨制《寻龙诀》。
2015年古装爆笑浪漫喜剧《戏点鸳鸯》扮演苏幻儿。
2016年出演青春校园喜剧电影《极道校园》。4月，参与出演电影《完全男生手册》，片中刘梦梦饰演的沈妙，外号海航小喇叭，她是海航大学里的自媒体人，每天都会发微博报道学校里的八卦新闻。刘梦梦还参演东方卫视喜剧真人秀节目《欢乐喜剧人》第二季，成为香港喜剧“教父”詹瑞文的搭档。
2017年8月16日，出演的校园青春剧《青春最好时》上线。
