2011年9月22日，與陳真希、陳牧揚、陳一諾共同主演的由北京東方飛云國際影視公司出品的偵探懸疑數字電影《蝴蝶魔咒》播出，在片中飾演江天；10月23日，主演的由北京東方飛云國際影視公司出品，關慧卿、郭家豪、王時雨共同主演的數字電影《女人蓮心》在內蒙古衛視《兒女傳奇》節目首播，在片中飾演龍振邦。
2013年，還在中戲讀大三的劉學義出演了古裝劇《上官婉兒》，在劇中飾演反一號武則天的侄子武三思，從而正式出道。
2014年，與左小青、郭曉東合作出演年代情感劇《我們的純真年代》，在劇中飾演男主角涂陽的弟弟涂強。
2015年，與景甜、耿樂、聶遠合作主演古裝劇《大玉兒傳奇》，在劇中飾演因鐘情于大玉兒而與多爾袞產生矛盾的蒙古察哈爾林丹汗之子額哲。
2016年1月，主演由弗拉基米爾·緬紹夫執導的奇幻愛情電影《冰美人》，在片中飾演為尋找失蹤的愛人嘎麗婭而四處奔走直至白發蒼蒼的癡情男子張夢生；7月，與李易峰、趙麗穎、楊紫合作主演古裝玄幻劇《青云志》，在劇中飾演足智多謀、城府頗深的青云門第一弟子蕭逸才 ；8月，與楊紫、秦俊杰合作主演傳奇清裝劇《龍珠傳奇之無間道》，在劇中飾演吳應麒一角 。
2017年4月，與任嘉倫、李曼合作主演熱血諜戰劇《秋蟬》，在劇中飾演林小莊一角；9月，在與張睿、李曼合作主演的青春熱血神話IP大劇《封神之天啟》中飾演商朝太子殷郊。
2018年7月，與楊紫、任嘉倫合作主演青春神話劇《天乩之白蛇傳說》播出，在劇中飾演邪魅狂狷的妖帝斬荒和仙姿出塵的天帝兩個角色。
2019年6月，與侯明昊、成毅等主演的超級季播劇《怒海潛沙&秦嶺神樹》播出，在劇中飾演解家當家解雨臣。
2020年8月，與成毅、袁冰妍合作主演的東方玄幻仙俠劇《琉璃》在在優酷、芒果TV播出，在劇中分別飾演昊辰和白帝兩個角色 。
2021年1月，領銜主演電視劇《夜色暗涌時》，飾演莫靈澤；5月19日，領銜主演的古裝甜寵劇《清落》在優酷全網獨播，在劇中飾演風蒼國皇子夜修獨；6月17日，與周冬雨、許凱合作主演古裝言情仙戀劇《千古玦塵》在騰訊視頻全網獨播，劇中飾演天啟和凈淵 ；7月11日，由他主演的季播劇《云頂天宮》在騰訊視頻全網獨播；8月25日，主演的軟科幻懸疑劇《天目危機》在芒果TV播出；同年，他還領銜主演了古裝玄幻仙俠劇《落花時節又逢君》；10月，主演的古裝武俠劇《少年歌行》在橫店開機，在劇中飾演無心。
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