2010年考入解放军艺术学院戏剧系2010级表演专业。

2012年参与创作并主演了年全军小品大奖赛入围参赛作品《军帽》。童年就开始在《咱爸咱妈》《汉刘邦》《山乡女法官》等影视作品中崭露头角， 2012年与其父亲刘之冰在电视连续剧《刘伯承元帅》父子同演刘伯承，开始正式进入演艺圈，同年与父亲（刘之冰）做客北京卫视访谈类节目《最佳现场》。

2013年，出演由陈健执导，钟汉良、王力可主演的抗战大剧《勇士之城》。

2014年，主演电影《伊犁河谷》《老兵》。

2015年，出演由刘猛执导军旅题材电视剧《利刃出击》中饰演陶然。同年，出演都市剧《你好明天》。

2015年12月，刘思博参加金丹若国际微电影节，荣获优秀男演员。2016，领衔主演院线电影《风卷葵》。 2016年，领衔主演院线电影《水晶争夺战》。2019年，主演民国热血青春剧《烈火军校》饰演黄松。