2009至2012年间,刘伯勋参演的《
女人的村庄》、《
女人当官》以及《
宝乐婶的烦心事》相继与观众见面。2013年他不仅在播出的《
赵氏孤儿案》中饰演了“先轼”一角,还参与了同年7月播出的《
女人进城》的演出,在剧中饰演李风格;12月10日,他更是凭借小品《冰湖冰哨小木屋》在“第九届全国电视小品大赛”中荣获“作品奖三等奖”。
2016年,他在《
参工传奇》中塑造了“刘一坤”这一角色;6月4日,他参与的小品《理发》也在央视与观众见面。此外,他还参演了电影《
毛丰美》,为观众带来更多的视听享受。2017年9月2日,刘伯勋在《
岁岁年年柿柿红》中饰演了“王守业”一角,该剧更是荣获了第32届中国电视剧飞天奖优秀电视剧奖。2020年9月19日,他又在播出的电视剧《
月是故乡明》中饰演了“许家兴”这一角色。2021年,刘伯勋在吉林卫视春晚表演小品《老来有喜》,随后被聘为辽宁省自由搏击协会副会长,8月其主演电影《
铁马英歌》上映。2022年11月,电影《
爆裂蝴蝶》播出。