領銜主演的東方俠情群像劇《淮水竹亭》在網(wǎng)絡平臺播出，其在劇中飾演溫婉清麗的東方淮竹；

同年4月，由張藝謀導演的新片《驚蟄無聲》官宣陣容，劉詩詩特別出演。[1][1]

主演的古裝傳奇公路劇《一念關山》播出。

7月1日，由黃建新監(jiān)制兼導演，鄭大圣聯(lián)合導演的“慶祝中國共產(chǎn)黨成立100周年”重點影片《1921》在全國院線上映，劉詩詩在片中飾演宋慶齡。[2][2]

主演年代情感劇《流金歲月》。

2月27日，劉詩詩獲得第2屆中國電視劇品質(zhì)盛典年度影響力劇星[3][3]；

12月22日，她與鄧超、阮經(jīng)天合作出演的懸疑電影《心理罪之城市之光》 在全國院線上映。

領銜主演的古裝傳奇勵志劇《女醫(yī)·明妃傳》。

8月7日，由張震、劉詩詩等主演的《繡春刀》于中國內(nèi)地上映。她以冷艷紅衣形象與克制的表演張力，在男性主導的權謀江湖中構(gòu)建出極具張力的情感支點，成為影片敘事不可或缺的關鍵存在[4][4]；

10月2日，電影《深夜前的五分鐘》于釜山國際電影節(jié)全球首映，并且于同年在中國內(nèi)地上映。劉詩詩在電影中分別扮演雙胞胎姐妹若藍和如玫，提名第6屆澳門國際電影節(jié)最佳女主角。[5][5]

6月21日，由劉詩詩首次主演的懸疑動作喜劇電影《不二神探》全國公映，劉詩詩飾演女主角劉金水。[6][6]

參演首部勵志電影《下一個奇跡》；

9月14日，其主演的愛情電影《傷心童話》全國公映，她則在片中飾演性格溫和、喜愛文字的都市白領楊佳。[7][7]

9月10日，劉詩詩領銜主演的古裝宮廷劇《步步驚心》在湖南衛(wèi)視首播，這部根據(jù)同名小說改編的作品從開拍起就伴隨著巨大的話題，在播出之后更是迅速掀起熱潮。劉詩詩也借此人氣飆升，獲得第18屆上海電視節(jié)白玉蘭獎互聯(lián)網(wǎng)觀眾票選最具人氣女演員[8][8]、華鼎獎最受媒體歡迎女演員。[9][9]

2月2日，與胡歌、林依晨、袁弘合作出演的古裝武俠劇《射雕英雄傳》上星播出，她在劇中飾演了個性堅強的穆念慈；

6月28日，與胡歌、楊冪、霍建華等聯(lián)袂主演的仙俠劇《仙劍奇?zhèn)b傳三》播出，劉詩詩在劇中飾演具有雙重性格的龍葵，一個是溫柔文雅的藍葵和另一個是刁蠻潑辣的紅葵。[10][10]

參演電視電影《陸小鳳傳奇之大金鵬王》和《陸小鳳傳奇之決戰(zhàn)前后》，飾演峨眉三英四秀之一孫秀青。

在北京舞蹈學院讀大三期間，《月影風荷》劇組到學校挑演員，原本只是去面試現(xiàn)場看熱鬧的她卻意外被導演平江鎖金選中，由此接拍了人生的第一部影視作品。而為了好聽和便于記憶，她將藝名取為“劉詩詩”。[11][11]