1997年，刘钧在山东艺术学院读书时出演了第一部戏，由导演何群执导的电视剧《百年沉浮》。

2000年，在古装剧《康熙王朝》中饰演顺治皇帝，剧中与斯琴高娃合作饰演母子。

2001年在电视剧《日出》中主演对爱情忠贞的方达生。

2003年，与斯琴高娃、王斑合作主演梁凤仪小说改编的电视剧《豪门惊梦》饰演医生文若儒。

2004年11月，参与拍摄首部反映急诊室故事的电视剧《无限生机》饰演医生冉怀舟。

2005年，主演根据白先勇的同名小说改编的电视剧《玉卿嫂》，饰演一直默默地关心爱护玉卿嫂的二少爷蔺宗义。2005年拍摄反映现代都市生活的数字电影《城铁三号线》饰演蒋岩。

2006年5月，参演由任泉自导自演的电视剧《生于六十年代》，首次饰演反面角色陈竞一 。

2007年，参演以唐山大地震为背景的励志电视剧《唐山孤儿》，饰演男主角彭子阳。11月，他主演的首部电影《亲兄弟》开播，出演带领乡亲建设家乡的村长。

2008年，在电视剧《大境门》中饰演一代儒商王瑞昌。

2009年，主演根据矛盾小说改编的电视剧《子夜》饰演民族资本家吴荪甫。

2010年，5月拍摄谍战剧《血色迷局》，11月拍摄反映解放军先遣连解放西藏的电视剧《雪浴昆仑》，11月反映徽商故事的电视剧《新安家族》在央视一套开播，12月与张嘉译合作的《沉默》在北京卫视播出。

2011年，3月与陶红合作拍摄电视剧《半城山水满城橘》饰演青年教师路生；7月拍摄历史家族电视剧《莞香》。11月与刘小锋合作的谍战电视剧《致命名单》在上海新闻综合频道开播。

2012年，4月拍摄反映文革时期知青们的情感电视剧《大家庭》饰演李劲松。6月他与保剑锋合作的情感谍战电视剧《最后一枪》在北京卫视播出 ，11月拍摄古装电视剧《新圆月弯刀》饰演武林排名第三的万松山庄主人。

2013年8月，与刘烨、陈宝国合作，参演反映民国时期北平故事的电视剧《北平无战事》。

2014年5月主演的谍战剧《密使2之江都谍影》热播， 11月主演的谍战剧《红箭》之生死情报战热播。

2015年1月10日主演的现代医疗剧《急诊室故事》在天津卫视和四川卫视上星播出。2015年12月15日，主演的都市商业大剧《温州两家人》在央视一套播出，饰演律师。

2016年2月21日主演的《老子传奇》在中国教育电视台1套播出，饰周天子景王。

2016年05月10日，与刘诗诗、郑恺合作拍摄的《那年青春 我们正好》浙江卫视、东方卫视同步播出，饰演李峰。同年，主演电视剧《小草青青》 ，参演古装权谋剧《琅琊榜之风起长林》。

2016年12月29日主演的电视剧《小草青青》在安徽卫视与辽宁卫视播出。

2017年，参演由张开宙执导的古代家庭剧《知否？知否？应是绿肥红瘦》。10月，刘钧参演的《花儿与远方》在山东卫视、安徽卫视首播。12月18日，其参演的电视剧《琅琊榜之风起长林》在北京卫视、东方卫视播出。

2019年3月，搭档倪大红、姚晨、杨祐宁出演的电视剧《都挺好》开播。