二零一六年四月，他首次担纲主演了一部武侠穿越题材的网络剧《大侠日天》，该剧由香港著名导演梁国冠执导，他本人更被导演钦点出演男二号东方连城一角。凭借剧中风流倜傥、俊朗不凡的古装扮相，他迅速赢得了广大观众的青睐与好评，并被许多媒体和观众誉为新一代的“古装美男”。同年九月，他参与了原创超异能电视剧《制裁者联盟》的拍摄，这部剧集由梁国冠担任总导演，郑义与李永辉共同执导，主演阵容包括何晟铭、林世杰、杨懿、范凌子等，他在剧中饰演了角色方佳伟。紧接着在十月，他又加盟了一部古装宫廷权谋剧《独孤天下》，该剧由何澍培和蓝志伟两位导演联手打造，胡冰卿、张丹峰、徐正溪等演员领衔主演，他在剧中出演了历史人物宇文赟。 时间来到二零一八年十一月，他主演了一部悬疑古装言情探案剧《两世欢》，该剧由于朦胧和陈钰琪领衔主演，他在其中扮演了赵岩这一角色。次年二月，他参演了由资深电影人焦雄屏监制、殷若昕执导的青春题材电影《再见，少年》，影片由张子枫、张宥浩主演。同年四月，他主演了一部神话新武侠剧《灵域》。九月，他参与了国内首档聚焦年轻演员片场工作的真人秀节目《演技派》的录制，这档节目由优酷与银河酷娱联合出品。 二零二一年二月八日，由他主演的古装玄幻甜宠网络剧《我的宠物少将军》在搜狐视频平台独家上线播出；同年八月二十七日，其主演的青春电影《再见，少年》正式登陆院线，他在片中饰演了名为大刘的角色；此外，他还在同年参演了电影《1921》。二零二二年三月十七日，他参演的都市情感剧《心居》与观众见面，他在剧中饰演了陶无忌；十一月十日，他参演的另一部网络剧《我不是随便的人》正式开机。十二月十五日，他出演的电视剧《月歌行》在爱奇艺平台播出。 二零二三年十一月，他成功入选了“2023星辰大海青年演员优选计划”的成员名单，这标志着其演艺事业获得了业内的进一步认可。进入二零二四年，一月十六日，他参演的电视剧《19层》正式定档播出；八月二十八日，他出席了第十九届中国长春电影节开幕式，并在现场表演了节目《微光星海》；十月九日，其参演的电视剧《七夜雪》播出。 二零二五年二月七日，他参演的电视剧《砺刃》开机拍摄并同步发布了引人遐想的概念海报；五月十八日，另一部他参演的电视剧《藏海传》如期播出；八月三十一日，他主演的一部爱情奇幻电影《明天之前爱上你》在武汉开机，他在片中饰演角色孙一勺。九月十六日，他出演的一部抗战题材剧集《阵地》播出。随后在十月十六日，其参演的电视剧《我不是随便的人》与观众见面。同年十二月二十五日，他还有一部参演的电视剧《岁岁知我意》播出。
刘帅挑战各种类型角色，是难得的古今扮相皆宜的90后小生。