2008年起，凭借电视剧积累的高人气，刘亦菲开始在影视领域全面发展，并将其演艺事业的重心转向大银幕[150]；4月24日，刘亦菲主演的电影《功夫之王》在中国内地上映，国内票房突破1.85亿[44]，海外票房达1.28亿美元；而她则在片中饰演了武功高强、冷艳夺目的侠女金燕子，并凭该角色在好莱坞IMDB电影新人排行榜中全球人气指数位居第一[7]；5月，签约了WMA威廉莫里斯经纪公司[45]；截至12月31日，刘亦菲在上半年仅凭借《功夫之王》一部作品，以11.35亿次的百度搜索量登顶百度娱乐沸点“最沸点女明星”

[46][167]。

2009年，在由“网络票选+媒体评审+线下抽查”

的“80后新生代娱乐大明星”

评选活动中正式获封“四小花旦”

之一[8]。

2010年8月12日，与王力宏领衔主演的爱情电影《恋爱通告》上映，刘亦菲几乎是素颜出镜，她在片中饰演了气质超凡脱俗的民乐系女学生宋晓青，该片打破国内同类型爱情片票房记录[166]。

2011年4月19日，与古天乐合作主演的奇幻爱情片《倩女幽魂》上映，刘亦菲在片中饰演了妩媚动人的狐妖聂小倩，该片海外版权预售达1200万美元，创下国产片海外发行新纪录[47]、内地票房则突破1.5亿[48]；11月29日，由李仁港执导的古装战争片《鸿门宴传奇》上映，该片票房达1.3亿[49]，刘亦菲则在片中饰演了能歌善舞、美艳温柔的绝代佳人虞姬，并演唱电影插曲《楚歌》[50]。

2012年7月12日，刘亦菲与陈嘉上导演合作的古装武侠动作片《四大名捕》上映，该片为“四大名捕三部曲”

的第一部，刘亦菲在片中饰演了心思缜密、冷静内敛而坚韧的女神捕无情一角[44]，该片内地票房达2亿元[165]，位列2012年度国产片票房榜第七名[52]；9月26日，与周润发合作主演的古装历史片《铜雀台》上映[185]，刘亦菲首次在片中挑战一人分饰两角，她饰演了绝美神秘、为刺曹而生的杀手灵雎和绝色美女貂蝉，并凭借在该片中的表现获得了第5届澳门国际电影节最佳女主角奖[164][184]，而该片的主题曲《等雪来》也由她演唱[53][186]。

2013年12月6日，刘亦菲主演的古装武侠动作片《四大名捕2》上映，她在片中继续出演心思缜密、能读懂人心的女主角无情一角，并演唱电影主题曲《放下》，该片上映首周位居第三，最终取得1.74亿元的票房成绩[54]；11月26日，刘亦菲的蜡像入驻武汉杜莎夫人蜡像馆，并在武汉杜莎夫人蜡像馆的“武汉之光”

展区展出。

2014年8月22日，其主演的古装武侠动作片《四大名捕大结局》上映，该片票房达1.92亿，至此其主演的《四大名捕》系列三部曲均破亿；11月7日，由高希希执导的都市爱情片《露水红颜》上映，刘亦菲回归现代题材，她在片中饰演了本性善良且美丽动人的贵族小姐邢露[172]。

2015年4月3日，与尼古拉斯·凯奇、海登·克里斯滕森合作主演的古装战争片《白幽灵传奇之绝命逃亡》上映，刘亦菲在片中饰演的宋朝公主赵莲美丽神秘，她纯洁善良、拥有非凡的胆略和智慧[55]；9月25日，由韩国导演李宰汉执导的都市爱情片《第三种爱情》上映，刘亦菲在片中饰演了精明强干、美丽知性的律师邹雨，凭借在该片中的表现她获得了第16届华语电影传媒大奖最受瞩目女演员奖[11]；同年，丹麦导演比利·奥古斯特在看了刘亦菲个人的电影作品后，选中其出演电影《烽火芳菲》的女主角。

2016年5月11日，受邀出席第69届戛纳国际电影节红毯[173]；5月20日，其主演的文艺片《夜孔雀》上映，该片由戴思杰执导并入围了第40届蒙特利尔国际电影节主竞赛单元，而刘亦菲则凭借该片中的表现入围到蒙特利尔最佳女演员的争夺战中。

此外，刘亦菲为该角色专门学习了法语，她在片中饰演了一位敏感而独立、敢爱敢恨的法籍华裔留学生艾尔莎[56]；7月8日，刘亦菲在上映的青春爱情片《致青春·原来你还在这里》中饰演了倔强执拗且自尊心强的苏韵锦，而该片的主题曲《还在这里》也由她演唱。

该片取得3.36亿元的票房成绩[57]；同年12月，她还被评选为“中国80后十大影响力人物”

[58]。

2017年4月27日，刘亦菲在GMICX2017非凡盛典上获得“GMIC互联网时代电影人物”

奖[59]；8月3日，古装玄幻电影《三生三世十里桃花》上映，刘亦菲在片中首次挑战一人分饰三角，她饰演了容貌倾国倾城的青丘帝姬白浅、执着倔强的司音神君和天真恬淡的凡人素素。

该片票房达5.33亿[60-61]；11月10日，主演的战争片《烽火芳菲》上映，该片还入围了第20届上海国际电影节主竞赛单元，并成为电影节揭幕影片[10]。

而刘亦菲在片中以不施粉黛的形象出现，塑造了坚毅顽强、勇敢善良的单身母亲英子一角[62]；11月30日，华特迪士尼公司正式宣布刘亦菲出演真人版电影《花木兰》，片中饰演女主角花木兰一角[12]；12月，领衔主演民国传奇剧《一曲三笙》，该剧改编自漫画《南烟斋笔录》，刘亦菲在剧中同时挑战两个角色，饰演具有双重人格的人物形象，分别是具有奇妙的力量、独特的使命的南烟斋掌柜陆曼笙和攻气十足的暗黑系病娇女夜摩罗，而这也是她阔别荧屏11年后再演电视剧[63]；12月29日，由陈国富监制的奇幻喜剧片《二代妖精之今生有幸》上映，刘亦菲在片中饰演了俏皮灵动、对感情执着的北极银狐白纤楚，这是她首次尝试喜剧角色[144]。

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