2001年，刘鑫出演了由张肖导演执导的《与人为善》，饰演肖强一角。开始了自己的演艺生涯。
2006年，刘鑫同罗嘉良、李彩桦共同主演了大型古装剧《昭君出塞》，饰演先贤禅之子，喜欢昭君的殷如墨。同年与李幼斌，萨日娜共同出演了由张新建、孔笙执导的《闯关东》，饰演潘绍景。
2008年，他凭借在古装剧《闯关东》中的表演获得第24届中国电视金鹰奖最佳长篇电视剧奖。同年，刘鑫与孙淳；刘宇涵；萧蔷共同出演了《淞沪风云》，饰演青年的尹三震。并主演了一部电影《奋斗》，饰演郝坚强。
2009年，刘鑫再次以《闯关东》这部电视剧获得第27届中国电视剧飞天奖长篇电视剧一等奖。同年，出演了电视剧《防线》，饰演魏强。
2012年，刘鑫同王挺；鲍鲲；孙鹏滨一起出演了《战雷神》，饰演才子。同年与颜丙燕；于震共同出演由赵浚凯的《走出硝烟的女人》，饰演舒德启。
2013年，他与孙鹏滨；邓丽欣一起出演了警匪片《破冰》。同年与鲍鲲；王珂共同出演抗战剧《狙击部队》，饰演刘相林。同年，刘鑫与杨墨；张雨缇；高圆共同出演由刘国彤导演执导的电影《送初恋回家》，饰演唐顿。刘鑫还出演了一部抗战剧《武工队传奇》，在剧中饰演了一位神偷，后改邪归正加入八路军，当任八路军武工队第三小队队员的诸时通。在山东卫视和黑龙江这两个平台首播。在山东卫视首播平均收视率为0.774%，市场份额为2.103%，单集最高收视率为2.80%，位居卫视同时段第二。
2014年，刘鑫在《铁血武工队传奇》饰演一位信奉乱世之中生存第一的原则，有着自己的小九九，在最后成为真正的抗日战士的诸双才。在山东卫视播出，在同时段中排名第一。
