1998年,19岁的刘烨参演霍建起导演的《那山那人那狗》,饰演淳朴无邪、充满乡土气息的山村男孩,这部电影获得第19届中国电影金鸡奖最佳故事片奖、蒙特利尔国际电影节最受观众欢迎故事片奖、日本电影最高奖项“每日电影奖”最佳外语片奖、日本电影笔会最佳外国影片第一名以及电影旬报奖。也让刘烨获得金鸡奖最佳男配角奖提名。
2001年,大学刚毕业的刘烨被关锦鹏相中,在100多位竞争者中脱颖而出,在电影《蓝宇》中与胡军出演同x.a人,凭借此片刘烨夺得第38届台湾电影金马奖最佳男主角奖,此外该片还获得了“最佳导演”、“最佳改编剧本”、“最佳剪辑”及“观众票选最佳影片”五个奖项,此外该片在美国新闻周刊评出的“全球年度15部最佳影片”中位列第11位,并获得第21届香港电影金像奖最佳男主角提名。
2002年5月,与陈坤、周迅共同主演由戴思杰执导的电影《巴尔扎克与小裁缝》,该片入围美国金球奖最佳外语片,并成为2002年戛纳电影节及香港第25届法国电影节开幕电影。此外,刘烨与林嘉欣主演的电影《恋之风景》入围威尼斯国际电影节;与李心洁合作出演根据王安忆小说改编的同名电影《米尼》,并凭借此片提名第8届长春电影节最佳男主角;11月,与陶虹、董洁合演主演电影《天上的恋人》,该片获得第15届东京国际电影节最佳艺术贡献奖。