2011年，刘芮麟签约橙天娱乐，并与董玥、马恺曼、崔绍涵组成“LUCKY组合”；同年12月31日，随LUCKY组合参加香港跨年演唱会，并现场演唱歌曲《我是真的受伤了》。
2012年，参与拍摄真人版青春科幻剧《铠甲勇士拿瓦》，并在剧中饰演热血正直、拥有侠义心肠的海归富二代马阔海，该剧于次年11月29日播出。
2014年，刘芮麟与黄磊、陈数、陈炜等人共同主演了都市情感剧《我爱男闺蜜》，他在剧中饰演叛逆、忧郁又略带文艺的创业海归莫小康。
2015年，与白百何、吴彦祖合作主演了励志喜剧电影《滚蛋吧！肿瘤君》，他在片中饰演熊顿的男闺蜜小夏，该片上映后取得5.1亿的票房成绩，而刘芮麟则凭借该片获得第16届中国电影表演艺术学会奖新人奖，同时还提名第33届大众电影百花奖最佳男配角；10月31日，与杨幂、鹿晗、朱亚文等合作参演的青春悬疑电影《我是证人》上映，他在片中饰演叛逆的弟弟梁聪；12月18日，与迪丽热巴、郭京飞联袂主演的爱情喜剧《21克拉》在上海开机拍摄，刘芮麟则在片中饰演财务师Gary。
2016年，与陈晓、杜天皓合作主演的青春校园网络剧《睡在我上铺的兄弟》在乐视首播，刘芮麟则在剧中饰演叛逆学霸管超；2月4日，与魏千翔、李彧联袂主演的网络职场喜剧《老板来了》在腾讯视频播出，他则在剧中饰演呆萌技术系宅男汤汤；4月1日，与陈晓、秦岚、杜天皓等人共同出演的青春电影《睡在我上铺的兄弟》上映；4月29日，由他领衔主演的青春电影《记得少年那首歌》上映，他在片中饰演少年小炮儿薛北京；8月2日，刘芮麟主演的功夫喜剧电影《龙拳小子》上映，他在片中饰演音乐老师袁来，并为该片配唱主题曲《一生为你》；8月，客串《小别离》饰演姆米；11月11日，与佟大为、陈妍希合作主演了现代喜剧片《外公芳龄38》，其在剧中饰演年轻气盛的尚远；同年，他还参与拍摄古装剧《回明之杨凌传》，并在剧中饰演风趣幽默、平易近人，有点任性但也心怀百姓的皇帝朱厚照。
2017年，与杨幂、赵又廷等人联袂主演了古装玄幻剧《三生三世十里桃花》，刘芮麟在剧中饰演至情至性、为苍生弃真爱的昆仑虚墨渊座下十六弟子子阑；3月30日，与周渝民、迪丽热巴、张彬彬合作主演的古装言情剧《烈火如歌》开机拍摄，他在剧中饰演冷静睿智、温润如玉的静渊王玉自寒；8月16日，其主演的都市励志剧《趁我们还年轻》开机拍摄，刘芮麟在剧中饰演了没心没肺却义气满满的开朗大男孩史唯聪。
2018年，在由迪丽热巴和高伟光主演的古装玄幻言情剧《三生三世枕上书》中饰演魔族青之魔君燕池悟。同年，主演《幕后之王》，饰演许天泽。
2019年，其参加的腾讯视频全明星篮球竞技真人秀节目《超级企鹅联盟Super3：星斗场》首播；10月12日，参加青春体娱跨界类型节目《超新星全运会第二季》。
2020年，加盟腾讯视频角色竞演真人秀《演员请就位第二季》。
21克拉2018-04-20 饰演Gary 导演何念 主演迪丽热巴、郭京飞、大鹏
外公芳龄3 82016-11-11 饰演尚远 导演安兵基（韩） 主演佟大为、陈妍希
龙拳小子2016-8-2 饰演袁来 导演陶声、王玮 主演童菲
记得少年那首歌2016-04-29 饰演薛北京（少年） 导演叶京 主演叶京、王学敏
睡在我上铺的兄弟2016-04-01 饰演管超 导演张琦 主演秦岚、陈晓
我是证人2015-10-30 饰演梁聪 导演安尚勋（韩） 主演杨幂、鹿晗、朱亚文
滚蛋吧！肿瘤君2015-08-13 饰演小夏 导演韩延 主演白百何、吴彦祖
嘉人本色2020-06-05 饰演年孟宇 导演韩洋 主演李婷婷
三生三世枕上书2020-01-22 饰演燕池悟 导演杨玄 主演迪丽热巴、高伟光
暴风眼2020 饰演杜猛 导演金沙 主演杨幂、张彬彬
趁我们还年轻2019-04-13 饰演史唯聪 导演王迎 主演张云龙、乔欣
幕后之王2019-01-05 饰演许天泽 导演李骏 主演罗晋、周冬雨
回明之杨凌传2018-11-01 饰演朱厚照 导演徐进良 主演蒋劲夫、袁冰妍、柳岩
超能造梦第二季2018-05-22 饰演丁一 导演高林豹 主演郑合惠子，范晓东
超能造梦第一季2018-04-17 饰演丁一 导演高林豹 主演范晓东、郑合惠子
烈火如歌2018-03-01 饰演玉自寒 导演梁胜权 主演周渝民、迪丽热巴、张彬彬
三生三世十里桃花2017-01-30 饰演子阑 导演林玉芬 主演杨幂、赵又廷
小别离2016-08-15 饰演姆米 导演汪俊 主演黄磊，海清
老板来了2016-02-04 饰演汤汤 导演黄彦威 主演魏千翔，潘时七
睡在我上铺的兄弟2016-01-15 饰演管超 导演张琦 主演陈晓，李现
我爱男闺蜜2014-04-04 饰演莫小康 导演汪俊 主演黄磊、陈数
铠甲勇士拿瓦2013-11-29 饰演马阔海 导演郑国伟 主演许峰、曾祥程
2017-09-03 第16届中国电影表演艺术学会奖新人奖 滚蛋吧！肿瘤君 （提名）
2016-05-07 第33届大众电影百花奖最佳男配角 滚蛋吧！肿瘤君 （提名）
2017-01 中国校园文艺榜中榜“魅力校园”年度青少年最爱大奖 龙拳小子 （获奖）
刘芮麟塑造角色相当用心，而且非常有自己的个性特点。他在《三生三世十里桃花》中演绎了深情又不怕牺牲的子阑，温柔的眼神、甜蜜中带着一点无奈的表情，对情绪把握相当到位，其深情的演绎令不少观众动容（腾讯网评）。
刘芮麟真实自然的演技让人印象深刻，备受观众认可。他饰演的逗趣、怂萌又暖心的男闺蜜形象深入人心，在影片《滚蛋吧！肿瘤君》中对角色形象拿捏准确，既不故意抢戏又不失角色特点，他用真实自然、灵活多变的演绎征服了观众，收获如潮好评的同时也被业内同行称赞（新浪网评）。
