2009年11月6日 ，在《鷹隼大隊》 中飾演商戰 ；2010年8月25，在《大學生士兵的故事》 飾演尚敬；11月22日在《愛上男主播》中 飾演馬路。
2011年，在《搞笑一家人》 中飾 劉老師；在《瑤山大剿匪》 飾 匡大勇；10月10 日在《陜北漢子》 飾白志堅；2012年，《樂活家庭》飾演馬帥；同年9月30日，《火藍刀鋒》飾演巴朗。2013年，《守望天湖》 飾演楊國瑩；《神槍2之出生入死》飾演淺倉浩；《風雨情滿樓》飾演高浩天。
2014年，《天使的微笑》飾演高翔；《跟我回家》飾演山野 。
此外，由劉碩飾演的《天使的微笑》和《燃燒》 兩部作品也于2013年相繼與觀眾見面。一個是善良淳樸的男護士高翔；一個是風流倜儻、英俊不凡的抗日英雄聶英。《燃燒》劇中，他的人格魅力再度升級，陽光小生不僅英姿帥氣，還增加了一份俠氣，這大大地提升了劉碩的人氣和實力。
2014年央視熱播的年代家庭勵志戲《如錦》中，劉碩飾演高浩天，是個陽光、帥氣、正能量的大男孩；同年在《天使的微笑》飾演高翔；《跟我回家》飾演山野 。2015年，劉碩先后主演《豆娘》 的反一號黃玉、《燃燒》 中身份詭異的的聶英、《烈火海洋》中的暖男教官魯平南，而且成為海軍政治部電視藝術中心的形象代言人。
2016（出品）（2017年1月22日在天津影視頻道首播）《熱血勇士》飾方振國，合作演員：林雨申、張璇、秦伯坤、李穎嘉、金釗、楊悅心、于童、馬衛軍、肖彥博等。
2018年，參與拍攝《神雕俠侶》飾演甄志丙一角。
2019年出演楊洋主演電視劇《特戰榮耀》，飾演武警特戰隊員呂屠。這是繼《火藍刀鋒》巴朗一角之后，劉碩全新的軍人形象。此次，劉碩飾演的是一位本領過硬、作戰嫻熟的士兵連長。
2021年8月10日，出演的年代情感劇《親愛的爸媽》登陸北京衛視播出，在劇中飾演陳向東 。
2022年4月5日，參演的軍旅題材電視劇《特戰榮耀》在浙江衛視播出。