刘天阳的家乡位于湖南省长沙市。她的父亲在当地从事医疗工作，是一名医生；母亲则兼具护士与国际二级运动员的双重身份。在家庭环境的熏陶下，父母自刘天阳幼年起就十分重视对她艺术潜能的培养。年仅三岁时，她便被送入湖南省歌舞剧院，正式开始接受系统的舞蹈启蒙教育。在剧院学习期间，刘天阳凭借出色的天赋与努力，屡次在各类舞蹈比赛中荣获第一名的佳绩。进入小学阶段后，她的父母因故离异，性格中早早显露独立一面的刘天阳，便开始主动分担家庭责任，悉心照料年幼的弟弟。后来，她凭借优秀的专业基础考入广州市艺术学校歌舞系，由此踏上了更为深入和规范的艺术专业训练之路。
二零零七年，刘天阳于广州市艺术学校完成学业后返回长沙，恰逢一位电视台导演与她取得联系，邀请她参与拍摄了一部短片作品。自此之后，在长沙当地便陆续有众多剧组及电视台向她发出邀约，请她参与各类节目的拍摄工作。二零零八年，刘天阳在演艺与学业方面均取得突出成绩：她先是在中华情艺艺术风采全国舞蹈大赛中荣获银奖，随后又在英国DESTINATION IMAGINATION大赛中夺得表演类第一名与综合类第二名的佳绩，同时还成功入围“BlingBling校花纪/青春季”真人秀长沙赛区前三十强。同年，她受邀出演湖南数字电视的宣传片，并担任该片的女主角。此后不久，她更在“汉语桥”总决赛的舞台上与知名歌手张杰、谭维维同台合作，进行了精彩的演出。二零一四年七月，刘天阳参与了百度文学举办的“封女神”选秀活动，最终以五十三万四千零四十票的高人气支持，成功当选为该活动第二期的贴吧人气冠军。同年十一月二十七日，她首次尝试主持工作，担任了百度文学成立发布会的主持人。十二月，她在第二期“封女神”宣传片《仙路争锋》中饰演了女主角沈晴丹。也是在这一年，刘天阳正式加入网络剧《终极教师2》的拍摄，在剧中扮演了小妖这一角色。二零一五年六月，她与张亚飞、陈佩珊合作主演的爱情喜剧电影《霸道总裁别惹我》正式上映，在片中她生动演绎了性格活泼直爽的角色杜月儿。同年九月，由高泽阳执导的网络电影《我是路人乙》开机拍摄，刘天阳在片中担任女一号，饰演赵雅心。十一月，她与张一山搭档出演的悬疑惊悚电影《闺房秘影》开机，她在片中饰演名为豆豆的角色，并与著名歌唱家苏小明合作，在剧中演绎一对母女。到了年底，刘天阳又有机会与章子怡、葛优、闫妮等资深演员共同出演悬疑谍战电影《罗曼蒂克消亡史》，她在片中饰演闫妮的贴身丫鬟小环。进入二零一六年五月，刘天阳与张铎、林晨合作主演了喜剧悬疑电影《大赌豪之龙兄虎弟》，她在片中饰演一位在赌术上技艺高超却患有失心疯的女孩。同年八月二十四日，由杨光执导的玄幻喜剧电影《狐仙情缘》在北京正式开机，刘天阳在片中扮演痴情的小狐仙魅娇。此外，在系列电影《丽人保镖》中，她也饰演了单元女主角郑小佩，进一步展现了其多样化的表演能力。
二零零八年，在汶川地震发生后的全国性救援与公益宣传活动中，刘天阳积极响应并贡献了自己的力量。他参与了湖南经视频道策划制作的“汶川地震心系我心”主题公益广告的拍摄工作，通过影像传递关怀与支持。与此同时，他还投身于“抗震救灾”系列节目的录制，在节目中以其公众形象和实际行动，承担起“青少年爱心大使”的职责，致力于呼吁社会各界尤其是年轻群体关注灾情、奉献爱心，展现了青年一代的社会责任感与人文关怀。
刘天阳自幼便是一个对自己的人生道路有着清晰认知的姑娘，她性格独立且善解人意，展现出超越年龄的懂事与沉稳。她的容貌精致如画，眉眼间流转着灵动的神采，整体气质清新自然，既有一种清逸脱俗的独特韵味，又保留了少女纯真质朴的本色。得益于多年扎实的舞蹈训练，她的体态轻盈而曼妙，动作舒展优雅，这种出众的形体和艺术感让她在公众视野中获得了“最像刘亦菲的小刘亦菲”这一亲切称号。刘天阳的演艺生涯始于参与“封女神”海选活动，她的表现引起了广泛关注，并因此机缘获得了网络剧《终极教师》主创团队的赏识与邀约。自此，她正式步入演艺圈，其内在的表演天赋通过不断的实践与打磨，逐渐得到了行业内人士的认可与肯定。此后，她更在电影《霸道总裁别惹我》及《罗曼蒂克消亡史》等多部风格各异的作品中担纲重要角色，展现了她在角色诠释上的广泛适应能力和作为演员的可贵可塑性，其发展潜力备受期待。