至10岁时，教练推荐她改练了花样游泳，到1998年2月便被选进广东省花泳队。2001年12月，刘鸥入选中国国家青年花泳队，一年后在深圳举行的第十一届省运会为湛江夺得第一块花泳金牌。至2005年12月正式入选中国国家花泳队。2006年，刘鸥与队友蒋文文、蒋婷婷、张晓欢、顾贝贝、王娜、吴怡文、孙萩亭及朱政，在领队李维波率领下参与多哈亚运会，在团体赛小项击败日本，为中国夺得他们的首面花样游泳的国际性冠军。2008年北京奥运，她与队友力压日本组合夺得铜牌，这亦是中国首面奥运花样游泳奖牌。2009年，