1968年2月18日，刘杰在天津出生，父母均为农业大学教授。幼年曾随父母下放农村劳动。1975年在河北省保定市上小学和中学，热爱绘画。1986年高中毕业报考美术学院时，偶然看了电影《黄土地》，遂放弃美术理想，1987年就读于北京电影学院摄影系，1991年凭文学学士学位毕业。1992年，担任剧情片《冬春的日子》制片人、摄影师。1999年，担任《梦幻田园》摄影指导。2001年，凭摄影作品《十七岁的单车》获得第51屆柏林影展评审团大奖和第38届金马奖最佳摄影奖提名。