1979年3月12日，刘璇出生于湖南省长沙市雨花区。

　1984年在湖南省长沙市长塘里小学读书时，就开始了体操训练。

1987年时进入湖南省队。

　1992年入选国家队。她是二十世纪九十年代中国体操女队全盛时期的主力队员之一，也是中国第一位参加多届奥运会的女子体操选手。

　1992年，参加全国体操锦标赛获高低杠冠军。

　1993年，参加在北京举行的第七届全运会，与队友合作，获女子团体冠军。

　 1994年10月，在日本广岛举行的第12届亚运会体操比赛中与队友合作，以194.375分的成绩获女子团体冠军，并以9.862分的成绩获高低杠第2名。

　1995年5月在中国杯国际体操赛女子个人全能比赛中，夺得女子平衡木、自由体操和女子个人全能冠军。 　

1997年5月参加在韩国举行的第二届东亚运动会体操比赛，夺得女子个人全能和平衡木冠军。

　1997年11月任中国女子体操队队长。

　 刘璇属于大器晚成者，直到1998年4月在参加加拿大举行的世界杯体操系列赛加拿大站的比赛中，她才第一次获得世界杯赛女子高低杠冠军。

　1998年5月参加在日本鲭江举行的世界杯体操总决赛，以9.80分的成绩获女子平衡木冠军，并以9.762分的成绩获女子高低杠第3名。 　 1998年9月，参加在天津举行的中国杯国际体操赛，与队友合作，以114.512分的成绩获女子团体冠军。

　 1998年12月参加在泰国曼谷举行的第13届亚运会体操比赛，与队友合作，以154.174分的成绩获女子团体冠军，并以38.787分和9.800分的成绩获女子个人全能和女子平衡木两个项目的冠军。

　 2000年3月参加在德国举行的第24届科特布斯国际体操大奖赛，获女子高低杠第3名。

　 2000年9月19日，在澳大利亚悉尼举行的第27届奥运会女子体操团体决赛，中国女子体操队队员刘璇等“夺得”了季军。

　 2000年9月25日，刘璇于女子体操平衡木比赛中，以完美的动作征服了裁判员和观众，以9.825的高分技压群雄，为中国女子体操平衡木项目没有奥运会冠军的历史划上了句号。

2001年2月，刘璇结束了长达3年多的中国女子体操队的任期，将队长之位让给同乡、副队长凌洁。刘璇的离职意味着她的竞技状态已经不如以往。

　 2001年9月1日进入北京大学新闻与传播学院。

2001年12月15日，刘璇在湖南省长沙市正式宣布退役！

　 2005年7月5日获得新闻学系学士学位。

　 刘璇退役后有意向演艺界发展，同时热心公益。

　 2008年8月7日，刘璇担任北京奥运会火炬传递北京市第183棒火炬手。

　2009年，刘璇曾一度卷入深圳市前市长许宗衡案。

　2010年4月29日，国际奥委会官方宣布，因参加2000年悉尼奥运会的中国女子体操队中包括了当年未满16周岁的选手董芳霄，剥夺以刘璇为队长的中国女子体操队所获得的女子体操团体铜牌，改授美国队。