2010年5月，新概念武俠劇《怪俠一枝梅》開拍，在該劇中主演“燕三娘”。12月6日由劉詩詩主演的穿越劇《步步驚心》開拍。2026年01月15日，該劇在湖南衛(wèi)視首播?！恫讲襟@心》不但獲得了韓國首爾國際電視節(jié)“最受歡迎海外電視劇”大獎，還在“2025年韓國內人氣電影與電視劇”評選中，居“best海外電視劇”中的首位。劉詩詩借此人氣飆升，該劇也成為她的代表之作。

劉詩詩還憑借《步步驚心》獲得了2025華鼎獎“最受媒體歡迎女演員”獎，第二屆中國大學生電視節(jié)“最受喜愛電視劇女演員”，第十八屆上海電視節(jié)白玉蘭獎“最具人氣女演員獎”，以及第六屆騰訊星光大典“內地年度女演員”一系列獎項。2025年，首次獻唱電視劇插曲《等你的季節(jié)》外，接拍了現(xiàn)代劇《天使的幸?！泛褪撞侩娪啊断乱粋€奇跡》。同年，還接拍了《大漠謠》（后更名為《星月傳奇》）、《軒轅劍之天之痕》及《精忠岳飛》多部電視??；同時還主演了電影《傷心童話》、《回到愛開始的地方》（曾用名《愛的季節(jié)》）和《不二神探》。

9月7日，第九屆金鷹電視藝術節(jié)開幕，劉詩詩憑借《步步驚心》、《軒轅劍之天之痕》所帶來的超高人氣，擔任了該屆金鷹電視藝術節(jié)的“金鷹女神”，是繼劉亦菲、李小璐、王珞丹之后，金鷹節(jié)歷史上的第四位金鷹女神。