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03月04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(jiǎng)，還在“2025年韓國內(nèi)人氣電影與電視劇”評(píng)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(jiǎng)“最受媒體歡迎女演員”獎(jiǎng)，第二屆中國大學(xué)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(jiǎng)“最具人氣女演員獎(jiǎng)”，以及第六屆騰訊星光大典“內(nèi)地年度女演員”一系列獎(jiǎng)項(xiàng)。2025年，首次獻(xiàn)唱電視劇插曲《等你的季節(jié)》外，接拍了現(xiàn)代劇《天使的幸福》和首部電影《下一個(gè)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》多部電視劇；同時(shí)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(shù)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(dān)任了該屆金鷹電視藝術(shù)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。