劉學義自小便離家北漂，在完成了五年的舞蹈學習之后，因其出眾的外表而轉學表演，自此開啟了演藝之路 ?。2011年，劉學義考入中央戲劇學院表演系本科班，在校期間開始參與拍攝電視劇，積累表演經驗 ?。

　　2013年，還在中戲讀大三的劉學義出演了古裝劇《上官婉兒》，飾演反一號武則天的侄子武三思，正式出道。2014年，與左小青、郭曉東合作出演年代情感劇《我們的純真年代》，飾演男主角涂陽的弟弟涂強 ?。

　　2015年，與景甜、耿樂合作主演古裝劇《大玉兒傳奇》，飾演因鐘情于大玉兒而與多爾袞產生矛盾的蒙古察哈爾林丹汗之子額哲 ?。

　　2016年1月，主演由弗拉基米爾·緬紹夫執導的奇幻愛情電影《冰美人》，飾演為尋找失蹤的愛人嘎麗婭而四處奔走直至白發蒼蒼的癡情男子張夢生 ?。7月，與李易峰、趙麗穎、楊紫合作主演古裝玄幻劇《青云志》，飾演足智多謀、城府頗深的青云門第一弟子蕭逸才 ?。8月，與楊紫、秦俊杰合作主演傳奇清裝劇《龍珠傳奇之無間道》，飾演吳應麒一角 ?。