1997年出演电视剧《甜心俏佳人》中自信精明的冷美人吴玲，并获得当年喜剧类剧集最佳女配角提名。

2000年，刘玉玲与卡梅伦·迪亚兹、茱儿·巴里摩尔合演了《霹雳娇娃》系列，从此名声大噪。

2002年在音乐电影《芝加哥》中惊艳客串。

2003年，刘玉玲在昆汀·塔伦蒂诺的作品《杀死比尔》中的表演为她赢得了MTV电影奖最佳反派。

2008年在喜剧电视剧《女人帮》中饰演女强人米娅。

2008年为动画电影《功夫熊猫》中的“美女蛇”Viper配音。

2010年主演非常适合圣诞月气氛的浪漫爱情喜剧《嫁给我》。

2011年客串电影《超脱》。

2012年起与约翰尼·米勒合作主演美剧《基本演绎法》，饰演女版华生，使得更多内地观众认识她，该剧已播完第五季，并获得第六季的续订。

2012年客串电影《铁拳》，饰演花夫人。