刘嘉芮的家乡位于吉林省辽源市，她在大学期间选择了流行演唱专业进行系统学习。在校求学阶段，她获得了参与院线电影《财神到》拍摄的宝贵机会，这部作品由著名艺人谭咏麟担纲主演，这段经历为她积累了初步的表演实践经验。为了进一步夯实表演基础，刘嘉芮随后进入中央戏剧学院深造，接受了更为专业和全面的戏剧表演训练。完成进修之后，她正式开启了作为职业演员的生涯道路，并陆续参与了多部电视剧与电影的拍摄工作，在不同作品中不断磨练和提升自己的演技。
二零一七年六月二十七日，由秦立洋、孙雪宁共同主演的青春励志题材电影《旋风辣妹》正式上线播映，她在片中扮演了一位内心积压着诸多心事、性格鲜明且脾气火爆的跆拳道少女鲁晴子；同年十一月九日，她参演的另一部作品——反套路风格的热血武侠喜剧《拜见宫主大人》也与观众见面。此外在2017年，她还出演了网络电影《我的要命女友》，并担纲女主角叶小星，生动演绎了一段发生在富家千金与外卖小哥之间充满戏剧性的传奇爱情故事。进入2018年，她在主演的迷你剧《傻妻》中实现了形象的突破与颠覆，成功诠释了一位因故自杀未遂、内心笼罩着忧郁色彩的少女吴欣然。同年，她还参演了于湖南卫视金鹰剧场播出的剧集《蜗牛与黄鹂鸟》，在剧中饰演徐子萱一角。二零一九年九月十八日，她出演的温馨甜美治愈系剧集《失恋疗养院》正式播出；随后在十月十七日，其参演的都市情感题材电视剧《没有秘密的你》也如期与观众见面。同年，她还与官鸿、张艺上等演员合作，共同出演了网络剧《玉昭令》，在剧中扮演了刘小妹这一角色。二零二零年四月二十一日，由她主演的惊悚悬疑类型电影《意境求生》上线，她在片中一人分饰双胞胎中的妹妹“夏雨”，展现了颇具挑战性的表演。值得一提的是，早在2018年十二月二十六日，她参演的中国首部以古董传奇为背景的悬疑剧《古董局中局》已于腾讯视频播出，她在剧中塑造了性格冷酷的女杀手“入情”，给观众留下了深刻印象。二零二一年五月一日，她出演的喜剧犯罪题材电影《阳光劫匪》登陆院线，她在片中再次挑战双胞胎角色，饰演了姐妹中的小云。同年，她的表演潜力获得了导演管虎的青睐，并被选中出演其执导的待播院线电影《狗镇》，该片预计将于2024年与广大观众见面。