刘亚仁2004年，在青少年成长剧《玉林成长日记1》中扮演玉林的高中生男朋友一角崭露头角，角色赢得了少女观众的喜爱。
2006年，在卢东石导演的《我们没有明天》一片中完成了大银幕首次表演。
2008年，在KBS月火剧《最强七宇》中扮演黑山一角，其平时沉着冷静、但又不乏感情变化的形象给观众留下了印象；11月13日，上映的电影《西洋古董洋果子店》，扮演片中人物基范，给大众一种不同的感觉。
2009年，在kbs2月火剧《不能结婚的男人》中，扮演曹载熙建筑事务所的员工朴炫奎。
2010年，出演电视剧《成均馆绯闻》，在电视圈有了知名度。
2011年，出演电影《格斗少年，菀得》，扮演家境贫寒并处在叛逆期的问题少年菀得，金允石在片中饰演令菀得捉摸不透的怪人班主任东洙。最终电影票房达531万观影人次，凭此片刘亚仁也获得了第3届韩国电影记者协会电影赏发现奖。
2012年，在SBS电视剧《时尚王》中饰演一个混迹于东大门市场的一个小人物姜英杰。
2013年，出演SBS电视剧《张玉贞，为爱而生》，与金泰希一起搭戏。同年出演电影《强哲》，票房达120万观影人次。
刘亚仁2014年1月6日，UAA公司宣布了与刘亚仁签约的消息与宋慧乔，姜东元等艺人成为了同门。UAA相关负责人表示，刘亚仁是当今韩国年轻一代演员中演技实力最出众的一人，今后UAA公司将动用所有资源，全力支持刘亚仁的事业发展。
2014年3月，出演JTBC电视剧《密会》，饰演一位钢琴天才，金喜爱饰演艺术财团企划室长；同年，出演由柳承莞执导的电影《老手》，片中饰演财阀三世赵太武。此外，搭档宋康昊、文根英、金海淑等演员，出演李俊益执导的电影《思悼》（又名《思悼：8天的记忆》），在影片中饰演对父亲英祖又爱又恨的思悼世子。
2015年，出演综合性爱情电影《Happy Facebook》；同年，出演SBS50集台庆剧《六龙飞天》，饰演男主角李芳远（即朝鲜太宗，字遗德，李氏朝鲜第三代君主）。
2015年10月19日，韩国有线电视TVN节目《名单公开2015》播出了第84期节目“占领大韩民国的20代人气男演员”，并将刘亚仁列为十年后最受期待的男演员第一名。
2016年6月3日，凭借《六龙飞天》获得韩国第52届百想艺术大赏视帝。
2017年2月21日，出演tvN制作的电视剧《芝加哥打印机》，剧中扮演超级畅销书作家，被称为“文坛偶像”的韩世洙。
