四川
高中畢業后，她報考中央戲劇學院沒有通過，轉而考入北京電影學院表演系。大學時期她在班級里比較低調，沒有太多演出實踐。1996年，她參演軍旅劇《紅十字方隊》，飾演司琪，角色特點鮮明，觀眾開始注意到她。畢業后她選擇出國一段時間，回來后進入央視，擔任《祖國各地》外景主持人。她做了一些基礎工作，慢慢適應主持崗位。
重返影視后，劉威葳陸續接了一些劇集。2000年前后，她和高群書導演合作《命案十三宗》，該劇反響不錯，她的表現得到認可。2003年，她參演高群書執導的《征服》，飾演李梅，與孫紅雷、江珊等人搭檔。
拍攝過程中，她與高群書因長期合作產生感情，兩人公開過戀愛關系，一度有結婚說法。2007年底到2008年初，兩人因為性格和年齡差異分開。分開前后，部分觀眾因為《征服》里的角色關系，把她和孫紅雷聯想在一起，傳出各種說法。她在公開場合表示，表演要分清戲里戲外，從來沒有確認過那些傳聞。
2007年左右，劉威葳參演電影《左右》，由王小帥執導。她飾演枚竹，與張嘉譯飾演一對離異夫妻，故事圍繞家庭和孩子展開。影片2008年上映，獲得國際電影節肯定。她在片中的表演自然，處理了復雜的情感層次。觀眾看完后，有些人把戲中關系帶到現實，又傳出她和張嘉譯有婚姻經歷的說法。
實際上兩人只是這部電影的合作對象，張嘉譯當時有自己的生活安排，劉威葳也沒有任何離婚記錄。她后來在社交平臺上澄清，自己沒有前夫，也沒有和張嘉譯有過婚姻關系。她選擇繼續專注拍戲，沒有過多卷入解釋。
2014年2月28日，劉威葳和丈夫在南澳Port Willunga海灘舉辦婚禮，只邀請雙方親友，沒有娛樂圈人士參加。婚禮形式簡單，低調處理個人事務。婚后她調整了工作節奏，但沒有完全停止演戲。
劉威葳的路徑從央視主持轉到演員，中間經歷過職業調整。大學時她覺得自己在外形和經驗上不是最突出，所以更注重表演積累。出國回來主持，讓她接觸不同環境，重返劇組后，她一步步通過角色證明自己。面對緋聞，她保持克制，沒有借此擴大關注。
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