2003年，出演个人首部电视剧《我的学生时代》，从而正式进入演艺圈 。2005年，与左翎、奚美娟、巫刚合作主演都市情感剧《爸妈不容易》，在剧中饰演吕晨红的儿子邹小鲁 ；同年，出演邱泽、郭芯其、张勋杰主演的青春偶像剧《篮球部落》，在剧中饰演阿健 。2006年，出演范冰冰、周杰、刘德凯主演的古装神话剧《封神榜》，在剧中饰演周文王姬昌的儿子胡安 。2007年，与赵冉、吴军合作主演电影《天那边》，在剧中饰演麻辣教师江可可，这是他的首部电影作品 ；同年，出演陈浩民、吴卓羲、黎诺懿主演的都市情感剧《巧克力情人》，在剧中饰演餐厅主厨麦大米 。2008年，出演王斑、殷桃、富大龙主演的年代情感剧《望族》，在剧中饰演纨绔子弟杜清达 ；同年，推出与黄晓明、张靓颖、羽泉、尚雯婕等明星合唱的赈灾歌曲《我们有爱》 。2009年，与厉娜合作主演都市爱情喜剧电影《欠债还情》，在剧中饰演男一号想飞 ；同年，参加“红动中国——青春红歌会”，并演唱歌曲《洗衣歌》 。2010年，出演张涵予、李宗翰、胡东主演的古装历史剧《水浒传》，在剧中饰演梁山好汉船火儿张横 ；同年，参加星空卫视脱口秀节目《Lady呱呱》的录制，在节目中与主持人合作情景剧表演和改编版《刘海砍樵》 。2011年，出演毛卫宁执导的抗震重建题材电视剧《汶川故事》，在剧中饰演小人物李草 ；同年，与高露主演爱情微电影《因爱疯狂》，在剧中饰演男主角曹逸；同年，刘科还出演了旅游数字电影《心·愿》 。2012年，受邀出席了《lady呱呱之女士优先》在北京举办的启动发布会 ；同年，出演王雷、王媛可、蒋毅主演的抗战剧《战旗》，在剧中饰演抗战英雄猴子，这是他继《汶川故事》后与毛卫宁的二度合作 ；同年，出演戴立忍执导的都市情感剧《扬男翘女》，在剧中饰演4S店员赵子龙 。2014年，出演王雷、佟丽娅、袁弘主演的当代农村剧《平凡的世界》，在剧中饰演双水村村民田福高。2015年，出演于洋、孙茜、王建福主演的抗战剧《黄河在咆哮》，在剧中饰演国民党414团二营营长左金平 。2016年，与叶祖新、王秋紫、康磊、宗峰岩合作主演民国悬疑爱情剧《左眼诡事》，在剧中饰演司命阴君老关 。