之痕》中出演女主角挞拔玉儿再度人气高涨，被票选为第九届中国金鹰电视艺术节“金鹰女神”。与此同时她开始进军大银幕，先后主演了《伤心童话》、《不二神探》、《回到爱开始的地方》等多部电影。2013年初，与Angelababy、杨幂、倪妮一同被评为新生代“四小花旦”。2016年2月13日，刘诗诗主演的电视剧《女医明妃传》在东方卫视、江苏卫视上星播出，该剧收视率长期占据榜首并持续走高，最终以平均收视双台破一，最高收视破二的成绩圆满收官，暌违荧屏一年的刘诗诗回归大众视线，并凭借在该剧获2016年上海电视剧制播年