2005年，刘恺威离开TVB，辗转去过新加坡、台湾、香港亚视，并参与一些剧集的演出。同年，刘恺威和任泉合作了第一部内地电视剧《大清徽商》。之后刘恺威又和潘虹、胡静、任程伟合作拍摄了电视剧《灯火阑珊之遗嘱背后》。
2007年，刘恺威正式在内地发展，为了更好地融入内地环境，尽管他从小在香港和国外长大，但他坚持说普通线年，凭借在《凤穿牡丹》里扮演的“霍冬青”一角，他开始在演艺圈崭露头角。
2009年3月，主演民国剧《娘妻》，饰演桀骜不驯，但为人善良的高耀宗；7月，主演民国爱情剧《谁知女人心》，饰演具有传奇色彩的油坊大师傅赵安华。2010年，他凭借《娘妻》获得江苏电视剧颁奖典礼“最佳男演员奖”。2011年，因在电视剧《千山暮雪》中饰演“莫绍谦”一角而获得广泛关注。
2014年4月，主演悬疑爱情剧《抓住彩虹的男人》，剧中刘恺威饰演的男一号。
