在2006年，她与谢霆锋、洪金宝等多位知名演员合作，共同参演了影视作品《咏春》，并亲自为该作品献唱了片尾曲《爱上了》，展现了其在表演与音乐领域的双重才华。时间来到2010年6月1日，她在由刘烨、徐正曦等人领衔主演的剧集《男儿本色》中精彩演绎了角色陈华菁，进一步丰富了其表演履历。同年11月27日，为纪念国际功夫巨星李小龙诞辰70周年而拍摄的电影《截拳道》正式上映，她也参与其中。2011年7月，她在作品《阳光天使》中成功塑造了殷安琪这一角色，这位千金小姐形象靓丽时髦，热衷于享受生活，性格中兼具可爱与任性等多面特质，演绎得颇为生动。同年，其名为“刘梓妍春夏写真”的系列照片对外曝光，画面中她气质清新自然，绽放出如花般的明媚笑靥，给观众留下了深刻印象。2013年8月，由江若琳、陈思诚、袁弘等主演的古装剧集《巾帼大将军》于东南卫视与观众见面，她也在该剧中有着重要演出。2014年3月2日，她与戚薇、韩在石、邬倩倩等演员携手合作，共同出演了一部充满谎言与迷情的剧集《陶之恋》，该剧在湖南卫视实现了首播。同年11月，她参与了由古天乐、郭采洁、徐正曦联袂出演的浪漫文艺风格电影《巴黎假期》的拍摄工作。进入2015年3月，在刘蓓、严宽主演的都市情感题材剧集《身边的幸福》于湖北地区播出时，她在剧中饰演了富家大小姐叶冰，这个角色脾气乖张却又不失痴情与率真，性格层次丰富。紧接着在4月23日，刘梓妍盛装出席了第五届北京国际电影节的闭幕式红毯，成为现场瞩目的焦点之一。2015年7月31日，由她主演的一部浪漫爱情喜剧电影《巴黎假期》在全国范围内正式公映。直至2024年10月1日，她参演的另一部电影作品《我和老爸是同桌》也如期上映，持续活跃于影视行业。
2015年1月26日在北京举行中国油画院环球风尚公益盛典。