刘梦珂在4岁开始学钢琴，8岁便参加了少儿艺术团。11岁时，赴欧洲参加国际艺术文化交流节，并作为中国少年儿童代表受到奥地利联邦议会主席及匈牙利总统的接见。曾获得深圳市少儿艺术花会舞蹈金奖五连冠，曾主持历届深圳市学校艺术节、广东省少儿艺术节晚会及深圳市大型文艺晚会“祖国万岁”。
2014年5月28日，与岳红、李文玲、李增瑞等合作主演家庭片《
我的姥姥我的妈》饰演法制杂志社编辑武小悠。2016年4月28日，出演由
吴秀波、
杜江、
霍思燕等主演的爱情剧《
北京遇上西雅图》，在剧中饰演诺言的青梅竹马静香。
2018年8月2日，出演由
张天爱、
张若昀主演的都市爱情剧《
爱情进化论》；9月25日，与
张铎共同主演抗战剧《
特战英雄榜》，在剧中饰演新四军女兵冷姗。2019年9月19日，由
唐国强、
孙维民、
郭连文、
卢奇、谷伟等领衔主演的历史外交剧《
外交风云》播出，她在剧中饰演外交官凌雁。
2021年3月30日，搭档
刘承俊主演动作片《
疯狂的拳头》并饰演宝娜；4月18日，参演的近代革命剧《
绝密使命》开播；5月15日，由宋业明执导的革命历史剧《
中流击水》在央视综合频道播出，她在剧中饰演伟大的革命家邓颖超；6月28日，参演由
孙怡、
张彬彬、
马栗、
李泊文领衔主演的都市爱情剧《
我和我们在一起》，在剧中饰演薛宁；12月1日，参演由
黄轩、
王一博、
宋茜领衔主演的古装剧《
风起洛阳》。
2022年8月10日，在
胡一天、
张云龙、
张馨予领衔主演的民国单元推理探案剧《
民国大侦探》中饰演罗瑾言；9月15日，与丁溪鹤领衔主演的历史片《
追光》上映，她在片中饰演中国第一位女共产党员
缪伯英。2023年4月6日，在
宋妍霏、
张昊唯、
马栗、
曹峻祥等主演的古装奇幻轻喜爱情剧《
恩爱两不疑》中饰演牡丹；5月25日，参演由郝蕾、王鸥、唐艺昕、张国强领衔主演的都市家庭剧《
熟年》并在剧中饰演田甜。