2004年,參演由洪寶生執(zhí)導(dǎo)的抗日劇《大舞臺》,這是他參演的個人首部電視劇。2007年,參演由陳可辛執(zhí)導(dǎo)的院線電影《投名狀》。2008年,他參演的喜劇《清官巧斷家務(wù)事》在天津衛(wèi)視播出,在劇中飾演騙子賈半仙一角；同年,參演古裝動作電影《江山美人》,在片中飾演巫師的助手。劉頔形象照2009年,參演劇情電影《十月圍城》,該片獲得了第29屆香港金像獎最佳影片獎。2010年,參演的人物傳記電視劇《黃炎培》在央視八套首播,劉頔在劇中飾演特務(wù)頭劉全德。2011年,參演由孫小光執(zhí)導(dǎo)的戰(zhàn)爭劇《斷喉弩》；同年,他出演了爾冬升執(zhí)導(dǎo)的愛情電影《大魔術(shù)師》。2012年,主演的革命劇《戰(zhàn)火兵魂》在山東齊魯頻道開播,其在劇中飾演解放軍禿嘎。2013年,參加重慶衛(wèi)視表演類真人秀節(jié)目《奇跡夢工廠》；5月,參演陳可辛執(zhí)導(dǎo)的商業(yè)勵志片《中國合伙人》。2014年,參演“打拐題材”電影《親愛的》,在片中飾演農(nóng)民工唐青山。2015年,在丁晟執(zhí)導(dǎo)的警匪片《解救吾先生》中飾演孔老大的弟弟孔老二；3月,主演青春勵志輕喜劇《翻身姐妹》,在劇中飾演了患有重度直男癌王宇直；7月,在驚悚片《捉妖濟》中飾演個性刁鉆古怪,隨心所欲,時而癲狂成性,時而冷靜沉著,讓人捉摸不透的如來佛祖首席弟子濟公；8月,參演驚悚片《捉妖濟2》；同年,出演麥田執(zhí)導(dǎo)的驚悚片《捉妖濟3人鬼殊途》；11月,主演青春勵志輕喜劇《翻身姐妹2》,在劇中飾演了患有重度直男癌王宇直；12月18日,參演由烏爾善執(zhí)導(dǎo)的動作懸疑電影《鬼吹燈之尋龍訣》上映,在片中飾演知青長征；24日,參演由管虎執(zhí)導(dǎo)的劇情電影《老炮兒》在中國上映。2016年1月,參演由姬雨執(zhí)導(dǎo)的驚悚電影《筷仙》；3月,參演竹卿執(zhí)導(dǎo)的古裝愛情電影《喜樂長安》；同年,參演的田園法制輕喜劇《小鎮(zhèn)大法官》在央視一套開播；8月,參演奇幻喜劇電影《二代妖精之今生有幸》；12月23日,主演由丁晟執(zhí)導(dǎo)的動作電影《鐵道飛虎》上映。2017年,在桑木天,劉博文執(zhí)導(dǎo)的劇情片《哀樂女子天團》中飾演其貌不揚,為人仗義,出入往生殯葬公司老板何傲；6月,參演由唐若丁執(zhí)導(dǎo)科幻喜劇《回到昨天》；7月,在青春熱血校園電影《閃光少女》中飾演陳驚的補習(xí)班老師；同年,在第一屆網(wǎng)影盛典中獲得年度十佳網(wǎng)影戲骨獎。12月,在古裝劇《花落宮廷錯流年》中飾演李光地。2018年3月,在邢健執(zhí)導(dǎo)的戰(zhàn)爭電影《冬去冬又來》中飾演樸實善良的東北小伙兒三兒；4月,參演由劉若英執(zhí)導(dǎo)的青春文藝片《后來的我們》；6月,參演的劇情電影《速求共眠》在上海電影節(jié)首映；7月,在姚學(xué)執(zhí)導(dǎo)的青春勵志電影《了不起的高二八班》中飾演婚慶老板趙宇飛；8月,在爆笑喜劇《暴走財神》中飾演了一個人人瞧不起的屌絲,卻搖身一變成為百萬富翁的王嘉誠；9月,與楊歡共同執(zhí)導(dǎo)并主演科幻愛情電影《AI女友》,在片中飾演從小就患有先天性心臟病的患者周濤。2019年2月,在周星馳執(zhí)導(dǎo)的喜劇電影《新喜劇之王》中飾演盡職盡責(zé)的副導(dǎo)演；6月,參演的動作片《冠軍的心》；同年,在同名話劇改編的文藝電影《花事如期》中飾演快遞員小強；11月,在玄幻動作傳奇電影《河妖》中飾演捉妖高手柳一刀；12月,參演董潤年執(zhí)導(dǎo)的現(xiàn)實主義愛情電影《被時光抓走的人》。2020年,參演愛情喜劇《一天一夜》；9月7日,出演的《蜀山降魔傳3》在浙江橫店開機,在片中飾演仙風(fēng)道骨的青云師兄；10月2日,主演的公路懸疑電影《夏天的骨頭》開機。2021年6月21日,參演的電視劇《謊言真探》播出；9月,參演電影《日?；孟胫改稀?；11月19日,與白百何,白客,范丞丞主演的犯罪題材電影《門鎖》在全國公映,劉頔在影片中飾演“黑中介”高齊；11月23日,主演的神話電影《封神：妲己》在愛奇藝獨家播出。12月4日,主演的電影《半個老爸》在湖北武漢開機；12月16日,參演的電視劇《對手》播出。2022年3月,參演的喜劇電影《大哥,別鬧了》宣布定檔；6月3日,主演的愛情片《遇見你之后》上映；11月3日,參演電視劇《點燃我,溫暖你》播出。2023年3月3日,參演的《非正常動物研究中心》在北京順義動物星世界盛大開機；5月1日,參演的江湖奇謀大劇《云襄傳》播出。2023年6月,參演的電視劇《一傘煙雨》在橫店開機；6月12日,參演的微短劇《她與謊言》播出。8月,參演的電視劇《村暖花開》開機。

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