高中畢業(yè)后，她報(bào)考中央戲劇學(xué)院沒(méi)有通過(guò)，轉(zhuǎn)而考入北京電影學(xué)院表演系。大學(xué)時(shí)期她在班級(jí)里比較低調(diào)，沒(méi)有太多演出實(shí)踐。1996年，她參演軍旅劇《紅十字方隊(duì)》，飾演司琪，角色特點(diǎn)鮮明，觀眾開(kāi)始注意到她。畢業(yè)后她選擇出國(guó)一段時(shí)間，回來(lái)后進(jìn)入央視，擔(dān)任《祖國(guó)各地》外景主持人。她做了一些基礎(chǔ)工作，慢慢適應(yīng)主持崗位。

重返影視后，劉威葳陸續(xù)接了一些劇集。2000年前后，她和高群書(shū)導(dǎo)演合作《命案十三宗》，該劇反響不錯(cuò)，她的表現(xiàn)得到認(rèn)可。2003年，她參演高群書(shū)執(zhí)導(dǎo)的《征服》，飾演李梅，與孫紅雷、江珊等人搭檔。

拍攝過(guò)程中，她與高群書(shū)因長(zhǎng)期合作產(chǎn)生感情，兩人公開(kāi)過(guò)戀愛(ài)關(guān)系，一度有結(jié)婚說(shuō)法。2007年底到2008年初，兩人因?yàn)樾愿窈湍挲g差異分開(kāi)。分開(kāi)前后，部分觀眾因?yàn)椤墩鞣防锏慕巧P(guān)系，把她和孫紅雷聯(lián)想在一起，傳出各種說(shuō)法。她在公開(kāi)場(chǎng)合表示，表演要分清戲里戲外，從來(lái)沒(méi)有確認(rèn)過(guò)那些傳聞。

2007年左右，劉威葳參演電影《左右》，由王小帥執(zhí)導(dǎo)。她飾演枚竹，與張嘉譯飾演一對(duì)離異夫妻，故事圍繞家庭和孩子展開(kāi)。影片2008年上映，獲得國(guó)際電影節(jié)肯定。她在片中的表演自然，處理了復(fù)雜的情感層次。觀眾看完后，有些人把戲中關(guān)系帶到現(xiàn)實(shí)，又傳出她和張嘉譯有婚姻經(jīng)歷的說(shuō)法。

實(shí)際上兩人只是這部電影的合作對(duì)象，張嘉譯當(dāng)時(shí)有自己的生活安排，劉威葳也沒(méi)有任何離婚記錄。她后來(lái)在社交平臺(tái)上澄清，自己沒(méi)有前夫，也沒(méi)有和張嘉譯有過(guò)婚姻關(guān)系。她選擇繼續(xù)專注拍戲，沒(méi)有過(guò)多卷入解釋。

2014年2月28日，劉威葳和丈夫在南澳Port Willunga海灘舉辦婚禮，只邀請(qǐng)雙方親友，沒(méi)有娛樂(lè)圈人士參加?；槎Y形式簡(jiǎn)單，低調(diào)處理個(gè)人事務(wù)?；楹笏{(diào)整了工作節(jié)奏，但沒(méi)有完全停止演戲。

劉威葳的路徑從央視主持轉(zhuǎn)到演員，中間經(jīng)歷過(guò)職業(yè)調(diào)整。大學(xué)時(shí)她覺(jué)得自己在外形和經(jīng)驗(yàn)上不是最突出，所以更注重表演積累。出國(guó)回來(lái)主持，讓她接觸不同環(huán)境，重返劇組后，她一步步通過(guò)角色證明自己。面對(duì)緋聞，她保持克制，沒(méi)有借此擴(kuò)大關(guān)注。