1990年，刘佩琦在《女模特风波》中扮演一个大学生。1991年，刘佩琦抓住了与张艺谋合作的机会，在影片《秋菊打官司》中.出演了只有7场戏的小角色。

　　1994年刘佩琦又凭借其在电影《二嫫》里的表演在洛加诺国际电影节上获得四项奖项。

　　1996年底，刘佩琦又在《离开雷锋的日子》中扮演撞死雷锋的乔安山，该片创下当年票房纪录。此外刘佩琦还参加拍摄了《无悔追踪》等大量电视剧。1996年调入中央实验话剧院（中国国家话剧院），国家一级演员。1997年，刘佩琦调到了中央实验话剧院，妻子孟天骄也从总机班调到了北影画报社，他们的事业也渐有起色。

　　2000年刘佩琦与斯琴高娃、雷恪生，三位老戏骨合作出演《大宅门》，饰演三爷。2001年与尤勇、陈瑾等人主演的电视剧《大法官》，在剧中.出演了一位处世不乱、内功深厚的很会做官的法院院长--陈默雷。

　　2002年主演电视剧《团圆两家亲》，在片中刘佩琦、吕丽萍分饰男女主角，剧中他们扮演多年前的恋人，偶然的重逢不免让他们陷入了感情纠葛，而王刚在剧中是半路上杀出个程咬金，对“洋”味十足的面包房女老板吕丽萍情有独钟，于是土里土气的饺子馆老板刘佩琦心生醋意，一段啼笑皆非的故事就这样开始了。

　　2003年刘佩琦将一改以往的小人物形象，在电视连续剧《强制执行》中.出演法院院长白天。2003年与宁静、萧蔷等主演电视剧《大马帮》，饰演杨正才。2004年出演著名导演袁军导演的电视连续剧《红色娘子军》，饰演反面角色南霸天并与殷桃、王伟等主演合作。

　　2008年主演电视剧《天下兄弟》，在剧中刘佩琦出演一个农民，有3个儿子。儿子的扮演者分别是聂远、吴健、董勇。聂远和吴健演的还是双胞胎。

　　2011年主演电视剧《杨善洲》，饰演只为公家办事、不顾自家苦乐的“公家老爸”。2012年主演电影《雨中的树》，饰演程世新。2012年刘佩琦、沈丹萍领衔主演的电影《咱们的工会主席》，主演刘佩琦在桂林与王远文共同上班、下班，进企业、下车间，体验了工会主席的真实生活。

　　2013年首次担任导演兼主演拍摄大型温情励志剧《幸福相依》，剧中斯琴高娃、祝希娟、雷恪生、王茜华等人的鼎力加盟，为该剧增色不少。2013年出演导演郭宝昌执导的话剧版《大宅门》，饰演让人又爱又恨的三爷白颖宇。2013年4月刘佩琦在厦门拍唯美暖情剧《心肝宝贝》，并于剧中饰演严父，对纯朴的前女婿李冬阳颇为严苛。2013年刘佩琦与李雪健、陶慧敏共同主演家庭伦理剧《有你才幸福》，饰演康老师。

　　2014年刘佩琦与陈道明、巩俐等主演张艺谋执导的电影《归来》。2014年3月与刘劲、刘之冰、聂远等主演型革.命战争题材电视剧《掩不住的阳光》，饰演曾山。

　　2017年1月1日，参演由李小璐、张译携手演绎的都市情感剧《守护丽人》播出，饰演张译的父亲陈跃进；4月16日，参演刘进执导的年代剧《白鹿原》，在其中饰演“白鹿原”的精神领袖朱先生；8月4日，由其领衔主演的战争史诗电影《龙之战》上映，他在片中饰演民族英雄冯子材，并凭借该角色获得第20届上海国际电影节-电影频道传媒关注单元最受传媒关注男主角奖；8月30日，参演近代传奇女性大剧《那年花开月正圆》。