日常生活照刘孜出生在贵州省的遵义市。爷爷给她起了一个单名“孜”字,是希望她能在日后的学习和工作中孜孜不倦。刘孜12岁离开家到北京舞蹈学院上学,16岁考入北京电影学院,与徐静蕾,刘琳是同学。
刘孜影视剧剧照1997年,刘孜从电影学院毕业后一直在拍戏,《永远有多远》里是徐帆的“情敌”,《我这一辈子》演张国立的“前妻”,《濠江有情》中是汤镇宗的“恋人”,《告密者》中与柳云龙,张嘉译开展在刚刚解放后的一次扑朔迷离的谍战剧等。同年参演《危情时刻》,剧中饰女主角并搭档与张国立；参演《女巡按之真假公主》,担任女主角,搭档与陈道明,陈宝国；参演《神雕侠侣》,饰演陆无双,与任贤齐合作出演。1998年参演《金融风暴》,饰演女主角尤枫；参演《财神到之财神疼好人》并出任女主角；随后参演《签约季节》,剧中担任女主角。1999年出演《侠女闯天关》,出任女二号雪子。2000年出演《永远有多远》,饰演女主角西单小六。2001年参演《曼谷雨季》,与演员许亚军合作,出演女一号；参演《白领公寓》并担任女一号,搭档韩国演员安在旭。在《我这一辈子》中饰女主角大妹。参演电视剧作品2002年参演《黑柬》,饰演女一号,与于荣光,高曙光合作。2003年参演《布衣知县梵如花》,剧中刘孜饰演暗恋张国立的少女玲珑。2005年和冯巩老师合演的《心急吃不了热豆腐》。参演古装戏是《还我清白》。参演著名导演何群力作《爸爸别哭》。2009年主演国产喜剧片《盗版猫》。刘孜2013年在电影《怒放之青春再见》中刘孜与潘粤明饰演一对夫妻。在中国首部气候主题网络公益微电影《红苹果》担任主演。2014年参演由滕华涛导演,鲍鲸鲸编剧,倪妮,井柏然主演的电影《等风来》,片中刘孜饰演的主编凭借对倪妮针针见血的犀利“吐槽”意外获得众多观众“点赞”。在大型年代传奇大戏《大漠苍狼》,刘孜饰演廖小柠。2015年,与张国强合作爱情喜剧电影《非常同伙》。2016年,主演电影《碧血丹砂》,电视剧《将军在上》饰演祁王妃姬玉。2017年,出演电影《麦子的盖头》,与姜武主演电视剧《上海五虎》,优酷自制剧《上海女子图鉴》饰演拥有完美独立的人格4A公司高管Scarlett。2018年,与张嘉益,闫妮合作主演电视剧《少年派》,与李光洁,蒋欣,郭京飞合作主演电视剧《我们这些年》。2019年11月,出演现实题材电视剧《在不安的世界安静的活》。2020年12月,参演的电视剧《了不起的女孩》播出。2021年9月,主演的都市医疗剧《非凡医者》举行了开机仪式。2022年7月21日,参演电视剧《少年派2》播出；9月5日,特邀出演的都市女性话题剧《她们的名字》播出。
刘孜的丈夫是杨泓。刘孜于2011年2月11日凌晨1点左右在和睦家医院顺产诞下一子,儿子的名字叫NEMO。
2014年在《等风来》中刘孜饰演倪妮的上司,在电影中戏份并不多,几场对职场的犀利“吐槽”堪称字字珠玑,获得观众好评,被评为“高于原著”的经典角色。