1993年，在張藝謀的電影《活著》中，出演啞女鳳霞。
1995年，與張國榮合作，出演電影《夜半歌聲》。
1998年，在電視劇《人生本色》中飾演女主角；同年在電視劇《切·格瓦拉》中飾演反派角色。
2001年，參演舞臺劇《瘋狂短信》。2002年，出演管虎執導電視劇《黑洞》，飾演楊麗麗；同年執導音樂劇《金沙》。
2003年，出演電視劇《重案六組2》，飾演趙紅。
2004年，出演音樂劇《風帝國》；同年參演青春類電視劇《風行四季》，飾演冷若冰。
2006年，擔任中央戲劇學院畢業戲《圖蘭朵》的導演。
2007年，出演電影《我的實習生活》，飾演角色楊甘露。
2008年，在自導自演的爆笑賀歲劇《小話西游》中，一人獨飾15個角色，是國內話劇表演上的一次突破。
2009年，在薩日娜主演的家庭倫理劇《你是我的生命》中飾演高位截癱病人張小曼。
2010年11月，擔任話劇《四世同堂》執行導演，同時飾演冠家二太太尤桐芳。
2011年7月，擔任張藝謀執導電影《金陵十三釵》的表演指導。
2012年，出演了家庭類電視劇《父母愛情》中高調碎嘴秀娥嫂子。
2014年10月，擔任話劇《鬼吹燈之精絕古城》總導演；同年獲得首屆"演員形象榜"公眾形象金榜優秀演員獎
2018年11月13日，年輕演員品訓真人秀《演員的品格》正式開始錄制。節目組從全國176家經紀公司挑選出60位新人演員，通過百日全封閉式培訓，對選手進行品格訓練和演技強化，劉天池帶領“專業老師團”對選手們進行培訓。
2019年9月26日，主演的《六欲天》宣布定檔11月1日內地上映，定檔預告及海報同時發布。
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