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2001年，刘璇与徐静蕾、陈晓东等人合作参演了由导演俞钟执导的都市情感片《我的美丽乡愁》，刘璇在片中饰演女主角细妹，同年获得最受欢迎女演员铜奖。
2002年，刘璇出演了20集电视连续剧《我和我的父亲》，这是一部反映体操队员生活的电视剧，刘璇在剧中饰演女主角高文君。
2003年，刘璇出演了24集警匪题材电视剧《终极目标》。该剧由刘璇、杨在葆、关宝慧、张锦程等明星主演，在剧中，刘璇饰演的廖静仪是一位性格单纯直率的跆拳道教练，一直深爱着缉私队长李时锋。
2004年，刘璇与大S、孙莉合作参演了由黄磊执导的电视剧《夜半歌声》。剧中她扮演一位年轻的剧团演员田菲，性格活泼，天真而又单纯。
2008年，刘璇签约香港无线电视，成为经理人合约艺员。
2010年，刘璇首度拍摄由香港无线电视推出的功夫连续剧《女拳》，在剧中担正第一女主角。该剧是刘璇晋身娱乐圈主演的首部电视剧，并于2011年3月7日首播。
2011年10月25日，体育公益电影《跑出一片天》启动仪式在北京举行，刘璇与杨幂、何晟铭、杜淳、田亮等人共同出席。刘璇、杨幂、田亮等人合作在电影中饰演推动情节发展的关键人物。2012年9月12日，刘璇在北京体育大学召开了她的首本个人自传《璇木》的新书发布会。2013年7月11日，刘璇在北京宣布加盟银润传媒，并正式成立个人工作室，加入到了女老板的行列中。
2015年，参演电影《看见我和你》。
2016年，参演重大革命历史题材电视剧《东方战场》。
2017年2月，作为补位嘉宾加盟《花漾梦工厂》第二季。
2018年，参演电视剧《扶摇》，在剧中饰演非烟。
2013年12月8日，刘璇和老公王弢在香港维多利亚港的丽星邮轮上，举办了一场浪漫的“海上婚礼”。
2013年12月20日晚，湖南卫视的《天天向上》节目准点播出，奥运会冠军刘璇带湖南女婿王弢在节目上大摆“回门酒”，两人在节目中大秀甜蜜。
2014年，东南卫视明星夫妻真人秀《真爱在囧途》节目组特地为刘璇夫妻二人拍摄时尚大片，大片中两人妆容精致、造型时尚，各种“高大上”气场全开，时尚大片不仅全程在韩国首尔拍摄，造型更出自EXO、少女时代的御用造型师徐秀京之手。
2015年4月24日刘璇报喜称：“赛场翻腾旋转十余年，工作摸爬滚打亦十余年，一直忙着跟生命赛跑。这一次，我要放慢脚步了，以一个妈妈的身份，从孕期开始就给宝宝更多的爱与对谈。我和王弢既幸福又紧张，期待着用双手捧吻宝贝儿的那一刻，这是生命给我们的一份馈赠也是一次升华。与大家分享喜悦！也祝所有孕期里的妈妈们健康快乐。”
2015年10月8日，刘璇生下儿子，并为其取小名“雄赳赳”。
2006年，刘璇担任“远南”运动会宣传慈善大使。
2005年，担任“中华健康快车北京-西藏光明行光明大使”、第五届全国城市运动会形象大使、青少年“戒烟大使”。
2008年5月14日，刘璇在中央人民广播电台音乐厅，与那英、韩红等数百位演艺界明星一起参加了“爱在天地间”百名歌手广播赈灾大行动。随后，全体明星又录制了赈灾歌曲《相信爱》并拍摄了MV。同年8月7日，刘璇担任北京奥运会火炬传递北京市第183棒火炬手。
2012年9月24日，“三棵柚”公益计划启动暨捐赠壹基金新闻发布会举行，活动爱心大使刘璇与壹基金官员一同出席。
2011年5月22日，刘璇出席了由港安医院慈善基金与香港海洋公园合办的活动《港安基金献爱心·海洋公园留足印慈善筹款步行日》，为“港安幼苗心脏基金”筹募善款。
2013年7月7日晚，央视大型公益舞蹈节目《舞出我人生》迎来总冠军之夜。历经三个月的“搏命”舞蹈，刘璇最终帮助阳光男孩韩艺博，战胜人气颇高的励志姐廖智，夺得首季《舞出我人生》总冠军，赢得了50万公益基金。
体育
刘璇属于大器晚成者，直到1998年，她才第一次获得世界杯赛单项冠军。她性格文静、不失活泼，训练中善于动脑筋，她的动作协调，力量与柔韧性好。
娇美尊贵的公主，武技高超的宗师，训练有素的特工……刘璇从体操传奇跨越到电影传奇的经历，似乎印证了她的这样一种生活态度：人生就是一场旅程，从这一点到另一点，这其中充满了想不到。