2005年，在神话剧《宝莲灯》中扮演东海八太子敖春。夺得2005年度影视十佳新星。

2006年上半年，由于拍戏受伤，刘冠翔迫不得已耽搁了半年的拍戏时间。

2007年，已经完全康复的他在涿州和吴倩莲合作拍摄古装戏《北魏冯太后》，在其中饰演孝文帝拓跋宏 。

2009年，参演《新水浒传》，饰演出身底层的草根英雄拼命三郎石秀。在剧中，刘冠翔蓄胡须操刀卖猪肉，无论相貌还是气质均与此前饰演的角色大不相同 。

2011年，主演《国家命运》，饰演两弹元勋邓稼先。该剧是以“两弹一星”的发展历程为主线，真实再现中国人依靠自己力量研制试验原子弹、导弹和人造地球卫星的艰巨历程 。

2013年，在作家桐华小说《云中歌》改编的电视剧《大汉情缘》中出演城府颇深，思想缜密的大内总管于安。