刘楚恬在2014年，在电视剧《爷们儿》中扮演李国生的女儿李婷北一角，同年2月份参加了湖南卫视元宵喜乐会，4月份与谢娜合作录制了《嗨！2014）节目，9月份与高露等合作主演了《小爸妈》，在剧中扮演的是莫语恬一角，同年又与袁珊珊、雷佳音合作主演了电视剧《我爱男保姆》并在剧中饰演方可一角，同年12月份与陆毅、蒋劲夫等合作主演了电视剧《秦时明月》并在剧中饰演高月小时候。
2015年，刘楚恬与孙俪、刘涛、蒋欣、马苏等合作主演了电视剧《芈月传》并在其中饰演小芈月一角。
2015年7月出演由于正工作室出品的时装偶像剧《云巅之上》饰演小简兮。
2018年，出演赵丽颖冯绍峰主演的古装剧《知否知否应是绿肥红瘦》，在剧中饰演小明兰。
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