二零零九年九月五日，刘楚恬在福建省泉州市出生。她的父母都来自晋江，家庭日常交流中主要使用闽南语，这让她自幼便浸润在浓厚的闽南文化氛围之中。早在二零一一年，当时年仅两岁的刘楚恬便展现出过人天赋，在相关评选中脱颖而出，一举夺得年度明星宝贝的总冠军称号。随着年龄增长，她的演艺潜能进一步得到发掘，到了五岁左右时，已经积累了相当丰富的拍摄经验，先后参与了八部广告以及五部电视剧的拍摄工作，其自然可爱的形象给观众留下了深刻的印象，也为她日后在影视领域的发展奠定了初步基础。
二零零九年九月五日，刘楚恬出生于福建省。二零一四年，时年五岁的刘楚恬首次在电视荧屏上亮相，她参演了一部名为《爷们儿》的跨年代情感剧。在该剧中，她生动演绎了男主角李国生的女儿李婷北的童年阶段，这个角色不仅是她演艺生涯的起点，也标志着她正式步入演艺行业。同年四月，她受邀参与了中央电视台脱口秀节目《嗨！2014》的录制，在节目中与被称为“奶爸”的演员郭涛进行了有趣的互动与合作。到了十月，一部都市题材的轻喜剧《我爱男保姆》正式开机拍摄，刘楚恬在剧中饰演了名为方可的角色，进一步积累了表演经验。
2015年11月30日，大型古装剧《芈月传》正式与观众见面，在剧中，刘楚恬凭借其灵动的表演，生动塑造了童年芈月这一角色。她将人物与生俱来的机敏与聪慧展现得淋漓尽致，给观众留下了深刻的印象。在片场，刘楚恬是一位格外听话且懂事的小演员，每当拍摄进展遇到阻碍时，她总能以活泼开朗的性格活跃现场气氛，因此深受整个剧组的喜爱。同年，她的演艺事业稳步推进，相继参与了《我爱男保姆》、《西游记之孙悟空三打白骨精》以及《路垚知马俐》等多部影视剧的拍摄，进一步积累了表演经验。进入2016年，刘楚恬的才华得到了更广泛的展现，她为动画电影《我的特工爷爷》献声，演唱了其推广曲《爷爷的情书》。同样是在2016年，她在科幻喜剧电影《喵星人》中饰演了吴优优一角，这标志着她首次在影视作品中担纲主演，其表演潜力获得了业内的关注。
二零一八年二月，演员刘楚恬受邀参与了《2018年中央电视台春节联欢晚会》，并与知名音乐人周杰伦合作，共同献上了精彩的《告白气球》演出；同年九月，她现身中央电视台综艺频道的节目《2018金秋曲艺大联欢》录制现场，通过一段生动的双簧表演《我的光辉形象》展现了其多才多艺的一面；待到十二月二十五日，在湖南卫视隆重首播的电视剧《知否知否应是绿肥红瘦》中，刘楚恬饰演了女主角的童年时期盛明兰。尽管她的戏份仅有三集，却将小明兰复杂的身世背景、鲜明的个性特点以及曲折的成长遭遇刻画得入木三分，为观众带来了深刻而持久的观感体验。二零一九年六月，由刘楚恬亲自献声的公益主题单曲《Hello Blue》在全平台正式发布；随后在九月二十日，她担任主演的电影作品《小Q》登陆院线，刘楚恬在片中成功塑造了童年陈芷乔这一角色。二零二零年五月二十五日，她加盟的电视剧《小舍得》正式宣布开机，刘楚恬在剧中饰演了性格鲜明的夏欢欢；同年十一月二十六日，她登上了第三十三届中国电影金鸡奖电影音乐会暨开幕式的舞台，与资深表演艺术家牛犇同台演绎了《鼓浪屿之波》。二零二二年一月三十一日，在二零二二年春节联欢晚会的倒计时特别环节中，刘楚恬与演员任嘉伦携手合作，带来了《浏阳河》的演出。二零二三年一月二十一日，她再次亮相于《2023年中央广播电视总台春节联欢晚会》，并与阿云嘎、杨恩又等多位艺人一同呈现了富有创意的节目《当“神兽”遇见神兽》。根据已公布的计划，在二零二五年二月十八日，由她特别出演的电视剧《难哄》也将正式与广大观众见面。
刘楚恬因其精致秀美的五官与甜美可爱的气质，常被观众误认为是拥有异国血统的混血儿。然而事实上，她是地地道道的中国人，家族中并无任何外国血统渊源。刘楚恬的父母均来自福建省晋江市，家庭日常生活中多以闽南语进行交流，这使她自幼便浸润在浓厚的闽南地域文化氛围之中。她的出众样貌更多是继承了父母双方的优点，并得益于中国南方地区特有的清秀长相特征，而非外界所猜测的混血背景。
小美女刘楚恬拥有多变的荧幕形象，既能卖萌可爱，也能展现文艺气质，她可以吹起一阵清新自然的微风，也能完美驾驭高贵优雅的公主风范。她所饰演的小芈月一角，给广大观众留下了极其深刻的记忆，特别是她那圆润可爱的肉嘟嘟小脸蛋和一双会说话般忽闪灵动的大眼睛，凭借这些特质，她被网友们亲切地誉为“大眼萌妹”，并因此红遍整个网络。在《我爱男保姆》一剧中，刘楚恬的表演显得非常自然且精准到位，她在各个不同场景下的演绎都颇为出彩，以至于让观众几乎忘却了她昔日小芈月的经典形象，转而深深喜爱上这位全新的“海归小魔女”。而在《知否知否应是绿肥红瘦》中，尽管刘楚恬年纪尚小，但其展现出的演技却足以让人刮目相看。她刚刚在剧中登场亮相，便迅速赢得了众多观众的认可与好评，更有大量观众纷纷称赞她的演技扎实出色，认为这位小演员的未来发展潜力巨大，前途不可限量。