2011年參加《花兒朵朵》比賽獲全國第四名 ；2011年10月，受邀為《瑞麗時尚先鋒》12月刊拍攝大片；2012年擔任戴佩妮世界巡回演唱會嘉賓。
2013年參加《中國夢之聲》比賽晉級全國12強 ；同年10月發行個人首張專輯《擁抱妳》 ；同年12月代表《中國夢之聲》參賽《直通春晚》，晉級10強 。
2014年3月31日，參加第21屆東方風雲榜頒獎 ；4月5日，參加馬來西亞第四屆全球流行音樂金榜頒獎典禮，歌曲《擁抱妳》獲2013下半年度20大金曲 ；4月10日，發行單曲《半醒》 ；5月20日，劉思涵入圍第25屆金曲獎最佳新人獎 ，《擁抱妳》專輯制作人戴佩妮也獲得最佳專輯制作人獎 ；7月21日，發行電影《我想結婚的時候妳在哪》主題曲《我想結婚時》 ；12月25日，與徐良合作的歌曲《那年夏天我學會了在被子中抱緊自己》發行 ；12月30日，入圍華語音樂傳媒大獎並壹舉奪得14屆年度最佳新人獎；12月31日，出席東方衛視舉辦的上海跨年會。
2015年1月，發行其成名曲《走在冷風中》的MV ，並為電視劇《聽見幸福》演唱插曲《沒有找到妳》 ；4月，創作公益微電影主題曲《健康就好》 ，並為漫改美食紀實劇《孤獨的美食家》演唱片頭曲《Oh! Let It Be》 ；5月，音樂劇《小時代》在上海首演，劉思涵飾演唐宛如壹角，並演唱主題曲《不遇見》 ；6月19日，劉思涵“耳朵裏的遠方”全國LIVE巡演正式開跑，第壹站於成都舉辦 ；7月中旬，參加音樂綜藝節目《超級歌單》 ；9月27日，出席湖南衛視中秋晚會，與金誌文合作了壹曲《秋意濃》 。10-11月參與無樂不跑2015MG Shake Run巡演，包含鄭州、重慶、寧波、成都、武漢、南京六站 ；12月19日在北京匯源空間舉辦個人首場售票音樂會-“F plus 樂範 52(我愛) mini concert”音樂會 。2016年1月6日站上參加芒果TV《我是歌手 誰來踢館》節目 。2016年3月29日，出席酷音樂頒獎典禮，獲最佳金曲獎。