刘思慕1989年出生在中国黑龙江省哈尔滨,5岁移民加拿大。安大略省密西沙加长大。高中时期,就读于多伦多大学附属中学。2011年,以优异成绩从西安大略大学毅伟商学院毕业。起初,在德勤会计师事务所担任会计。
刘思慕2012年,开始进入演艺圈,先后出演《金氏便利店》,《苍穹浩瀚》等电视剧。2021年,在漫威首部主打亚裔角色的超级英雄电影《尚气与十环传奇》中饰演主角徐尚气,该角色是一名功夫大师,继承十环保卫世界。2022年8月,刘思慕加盟詹妮弗·洛佩兹主演网飞新片《阿特拉斯》,饰演影片反派。2023年,主演动作喜剧片《死亡大乐透》。4月7日,主演的爱情片《唯一真爱》北美上映。7月21日,参演的真人版电影《芭比》在北美上映。2023年3月23日,主演的《盗窃大乐透》宣布开拍。
当地时间2022年1月20日,刘思慕在个人社交媒体发布自己感染奥密克戎。后康复。2022年下半年,与贾德·本德尔恋情曝光。
2020年1月31日,在社交媒体发文称“病毒不会分裂我们,恐惧和偏见才会”,并配上一张武汉的图片,为武汉人民打气。武汉疫情爆发后,国外社交媒体上出现了一些带有歧视性的评论。作为一名华裔演员,刘思慕此前就曾在社交平台上发文怒怼,称部分媒体对中国新型冠状病毒的报道存在双重标准,“新型冠状病毒不是你往亚洲人身上泼脏水的理由”。2022年1月28日,刘思慕在社媒提及他在该时间点的2周前感染新冠,他的祖父母也在2021年因未能接种疫苗且感染新冠去世。