《滚蛋吧！肿瘤君》剧照2011年,刘芮麟签约橙天娱乐,并与董玥,马恺曼,崔绍涵组成“LUCKY组合”；同年12月31日,随LUCKY组合参加香港跨年演唱会,并现场演唱歌曲《我是真的受伤了》。2012年9月,参与拍摄真人版青春科幻剧《铠甲勇士拿瓦》,并在剧中饰演热血正直,拥有侠义心肠的海归富二代马阔海,该剧于次年11月29日播出。2014年4月4日,刘芮麟与黄磊,陈数,陈炜等人共同主演了都市情感剧《我爱男闺蜜》,他在剧中饰演叛逆,忧郁又略带文艺的创业海归莫小康。2015年8月13日,与白百何,吴彦祖合作主演了励志喜剧电影《滚蛋吧！肿瘤君》,他在片中饰演熊顿的男闺蜜小夏,该片上映后取得5.1亿的票房成绩,而刘芮麟则凭借该片获得第16届中国电影表演艺术学会奖新人奖,同时还提名第33届大众电影百花奖最佳男配角；10月31日,与杨幂,鹿晗,朱亚文等合作参演的青春悬疑电影《我是证人》上映,他在片中饰演叛逆的弟弟梁聪；12月18日,与迪丽热巴,郭京飞联袂主演的爱情喜剧《21克拉》在上海开机拍摄,刘芮麟则在片中饰演财务师Gary。《三生三世十里桃花》饰演子阑2016年1月15日,与陈晓,杜天皓合作主演的青春校园网络剧《睡在我上铺的兄弟》在乐视首播,刘芮麟则在剧中饰演叛逆学霸管超；2月4日,与魏千翔,李彧联袂主演的网络职场喜剧《老板来了》在腾讯视频播出,他则在剧中饰演呆萌技术系宅男汤汤；4月1日,与陈晓,秦岚,杜天皓等人共同出演的青春电影《睡在我上铺的兄弟》上映；4月29日,由他领衔主演的青春电影《记得少年那首歌1969》上映,他在片中饰演少年小炮儿薛北京；8月2日,刘芮麟主演的功夫喜剧电影《龙拳小子》上映,他在片中饰演音乐老师袁来,并为该片配唱主题曲《一生为你》；8月,客串《小别离》饰演姆米；11月11日,与佟大为,陈妍希合作主演了现代喜剧片《外公芳龄38》,其在剧中饰演年轻气盛的尚远；同年,他还参与拍摄古装剧《回到明朝当王爷之杨凌传》,并在剧中饰演风趣幽默,平易近人,有点任性但也心怀百姓的皇帝朱厚照。2017年1月30日,与杨幂,赵又廷等人联袂主演了古装玄幻剧《三生三世十里桃花》,刘芮麟在剧中饰演至情至性,为苍生弃真爱的昆仑虚墨渊座下十六弟子子阑；4月2日,参加的北京卫视《非凡匠心》播出,与张国立,白举纲探寻独特的酒文化；8月16日,其主演的都市励志剧《趁我们还年轻》开机拍摄,刘芮麟在剧中饰演了没心没肺却义气满满的开朗大男孩史唯聪。2018年3月1日,与周渝民,迪丽热巴,张彬彬合作主演的古装言情剧《烈火如歌》播出,他在剧中饰演冷静睿智,温润如玉的静渊王玉自寒,并为该剧献唱情感主题曲《一笑荒唐》；同年,主演《幕后之王》,饰演许天泽。2019年5月4日,登上央视《2019“五月的鲜花”全国大中学生文艺会演》,深情讲述《战火中的家书》；7月2日,其参加的腾讯视频全明星篮球竞技真人秀节目《超级企鹅联盟Super3:星斗场》首播；10月12日,参加青春体娱跨界类型节目《超新星全运会第二季》；11月9日,参加央视互动综艺节目《我要上春晚》,与杨幂搭档“北漂”组合。2020年1月22日,与迪丽热巴,高伟光主演的古装玄幻言情剧《三生三世枕上书》播出,饰演魔族青之魔君燕池悟；9月,加盟腾讯视频角色竞演真人秀《演员请就位第二季》。2021年2月23日,与杨幂,张彬彬主演的国安题材都市谍战剧《暴风眼》播出；4月26日,刘芮麟主演的电视剧《乌鸦小姐与蜥蜴先生》播出,并为该剧献唱插曲《活该》；6月8日,主演的都市话题短剧《另一半的我和你》播出。2022年2月5日,主演的古装爱情剧《嫣语赋》播出；4月18日,主演的古装偶像情感剧《且试天下》播出。8月,主演现代剧《硬核时代》杀青。12月,参演的电视剧《锦衣迷踪》播出。2023年2月10日,参演的电视剧《听说你喜欢我》播出。2月28日,主演的当代工业剧《许你万家灯火》播出,在剧中饰演叶家明的儿子叶启辰；6月1日,主演的青春励志情感大剧《梦中的那片海》播出。《烈火如歌》饰演玉自寒《趁我们还年轻》剧照《回明之杨凌传》饰演朱厚照《睡在我上铺的兄弟》剧照《我是证人》剧照
2012年5月,刘芮麟与LUCKY组合成员们共同担任橙天嘉禾影城形象大使,并参加在吴江,苏州,大连举办的宣传活动,在活动现场他还积极投身慈善事业,并响应“免费午餐”公益活动,为公益活动贡献力量。