第58屆柏林電影節主競賽單元提名
華鼎獎中國傳奇題材電視劇最佳女演員
中國電視劇導演工作委員會表彰盛典優秀電視劇女主角

劉威葳出生于哈爾濱，父親是舞蹈演員，卻反對女兒學習舞蹈，父親深諳舞者的辛勞與無奈，希望女兒從小就能接受正統的學校教育；6歲那年，她遇見了黑龍江電視臺小天鵝藝術團的老師，從此走上藝術的道路。

高二時，她除了是學生，還擔任電視節目主持人，此時被導演李文岐發掘，因此在李導的《黑土》中第一次“觸電”；后來她走進了中戲的表演系考場，但在“一試”中就被淘汰，這時正好趕上北京電影學院招生考試，她順利通過，進入北京電影學院表演系。

1996年，剛畢業的劉威葳參演了軍旅題材電視劇《紅十字方隊》，飾演了善良堅韌的女兵“司琪”，因而受到關注。畢業后她卻不想演戲，在國外呆了一年，回國后擔任了央視節目《祖國各地》的外景主持人。

2000年，沉寂的她開始重新接戲，出演了高群書執導的犯罪懸疑電視劇《命案十三宗》。

2003年，與孫紅雷等人合作出演了高群書執導的犯罪電視劇《征服》，飾演李梅，在劇中是一個對孫紅雷愛得死去活來，為了他不惜拋棄一切亡命天涯的女孩，因此被觀眾熟知，之后片約接踵而來。

2004年，在反黑題材電視劇《角力》（原名《權利場》）中飾演“海歸’的醫學博士，擁有美麗的外表、淵博的學識、良好的教養，但依舊是個悲情角色；之后與柯藍、何晴共同出演情感電視劇《女人背后的女人》。

2005年，出演了情感生活劇《決不饒恕》，飾演楚潔；隨后出演了反特懸疑劇《古城諜影》，飾演經歷復雜的“女特務”駱春憶；還出演了都市懸疑劇《撕開你的傷口》，飾演活潑大方而又神秘莫測的心理醫生。

2006年，被導演王小帥選為電影《左右》的女主角，飾演拯救孩子生命的母親枚竹，是一個內心十分矛盾的角色，該片是她演藝生涯的第一部真正意義的大銀幕作品。

2007年，在改編自電影的反特電視劇《保密局的槍聲》中再次飾演一名女特務；之后與方中信、張嘉倪等人出演家庭情感劇《又見一簾幽夢》，飾演知性而寬容的“沈隨心”，為愛而放棄理想，漂泊守候，溫暖愛人。

2008年，她憑借電影《左右》入圍第58屆柏林電影節主競賽單元，首次走上柏林紅毯；還在犯罪劇《正義永恒》中飾演年輕漂亮的電腦工程師文麗。

2009年，加盟抗戰劇《我的團長我的團》，飾演女主角上官戒慈，是一個外表端莊柔弱內心剛強的緬甸華僑，在劇中與迷龍、龍文章產生過感情；隨后再次與張國強搭檔出演年代劇《大掌柜》，扮演一位知書達禮，大膽努力追尋愛情的滿清格格陸瓔；還在諜戰電影《風聲》中飾演了女特工。

2010年，先出演了懸疑諜戰劇《風聲傳奇》，她在該劇第一篇《風聲篇》中飾演女特工李寧玉，沉著機智、攻于心機；接著出演了情感劇《媽媽我愛你》，扮演女強人母親龐婉麗；同年還出演了警匪電影《預審》，飾演精明干練的白領。

2011年2月，出演愛情電影《我們約會吧》，在片中飾演《我們約會吧》節目的制片人，是個女強人；5月，出演了由《北風那個吹》原班人馬制作的年代情感劇《雪花那個飄》，塑造了女詩人徐文麗這一形象，對文學有著不懈的追求，偶爾有些虛榮、嬌柔做作；6月，在紅色題材電視劇《新四軍女兵》中飾演剛烈正直的文藝女教官杜鐵英；7月，主演了諜戰傳奇劇《香草美人》，扮演愛國女作家凌煙，在亂世中機緣巧合的走上了特工的道路；9月，與許亞軍搭檔在電視劇《老爸的筒子樓》中飾演了一對“閃婚”夫妻，經歷生活磨練，感情日久彌堅。

2012年3月，主演年代商戰劇《向東是大海》，扮演傳奇女人董芝霞，從富家千金、革命黨人成為茶場主人，銀行經理；8月，出演家庭情感劇《大家庭》，飾演命途多舛的陳涵秋；12月30日，出演賀歲電影《雙人床條約》，飾演母親丁雪莉，為了不傷害孩子而選擇與前夫離婚后仍“潛伏”生活在一起。

2013年8月，與濮存昕、張國強共同出演改編自同名小說的電視劇《推拿》，飾演盲人按摩師孔佳玉，憑借該角色獲得第二屆中國電視劇導演工作委員會年度表彰盛典優秀女主角；9月，在年代情感劇《遙遠的婚約》中飾演文藝知青喬慧敏。

2014年10月，參與拍攝的諜戰電視劇《刀尖上的搏殺》殺青；12月，主演家庭情感劇《坐88路車回家》，飾演小學副校長高山，在因緣巧合下與黃元帥結成歡喜冤家，高冷寂的外表下隱藏著真善美。

2015年5月5日，她主演的家庭情感劇《坐88路車回家》在山東衛視、遼寧衛視上星播出；還主演了年代情感劇《一馬換三羊》，變身女屠夫沈小紅，隱忍善良、刀子嘴豆腐心的女人；7月4日，主演的抗戰劇《東北抗日聯軍》在央視一套播出，與王洛勇、成泰齙熱撕獻鰨在劇中演繹“抗聯之母”趙一曼一角，為國家奉獻一生的抗日女英雄。