刘冰从小便开始练习芭蕾舞，并于辽宁芭蕾舞团附属芭蕾舞蹈学校进行专业学习。2013年，在北京準备艺考的刘冰被张艺谋发掘并参与了电影《归来》的培训，到最后甄选的阶段时，她因为备战高考的压力过大，体重猛涨了几斤，脸上爆出了青春痘，并由此错失了机会。同年，刘冰考入中央戏剧学院，主攻音乐剧方向。

2015年，刘冰历经一个多月的试戏，最终从上千人中脱颖而出，被张艺谋选中出演由中美联合製作的电影《长城》，饰演鹤军副将李青。7月，随张艺谋等出席在北京举行的3D魔幻电影《长城》的发布会。9月，受邀出席2015芭莎慈善夜，并开始受到媒体的关注。

2016年，刘冰与倪妮、霍建华、马苏等合作主演由张末执导的爱情电影《28岁未成年》，饰演一位颇有心机的女秘书。10月，受邀出席洛杉矶时装周。

刘冰皮肤白皙，高高的马尾扎起，乾净清新，整个人显得十分青春活力。大大的眼睛，姣好的面容，可谓是符合张艺谋一贯的选角标準。（网易娱乐评）

刘冰自幼练习芭蕾舞，身上自带能吃苦的精神，也有着专业舞者的领悟力和爆发力。脸小、善舞、乾净、纯粹，有东方女性的柔美，是刘冰从电影《长城》的选角中突出重围的重要原因。在拍摄电影《长城》时她深下苦功，无论高空威亚，还是近身搏击的武打戏份，都亲自上阵，爆发潜能。（搜狐娱乐评）