2001年，刘鑫出演了由张肖导演执导的《与人为善》，饰演肖强一角。开始了自己的演艺生涯。

2006年，刘鑫同罗嘉良、李彩桦共同主演了大型古装剧《昭君出塞》，饰演先贤禅之子，喜欢昭君的殷如墨。同年与李幼斌，萨日娜共同出演了由张新建、孔笙执导的《闯关东》，饰演潘绍景。

2008年，他凭借在古装剧《闯关东》中的表演获得第24届中国电视金鹰奖最佳长篇电视剧奖。同年，刘鑫与孙淳；刘宇涵；萧蔷共同出演了《淞沪风云》，饰演青年的尹三震。并主演了一部电影《奋斗》，饰演郝坚强。

2009年，刘鑫再次以《闯关东》这部电视剧获得第27届中国电视剧飞天奖长篇电视剧一等奖。同年，出演了电视剧《防线》，饰演魏强。

2012年，刘鑫同王挺；鲍鲲；孙鹏滨一起出演了《战雷神》，饰演才子。同年与颜丙燕；于震共同出演由赵浚凯的《走出硝烟的女人》，饰演舒德启。