2004年2月,進(jìn)入中國(guó)國(guó)家乒乓球隊(duì)二隊(duì)。7月,參加在印度舉行的乒乓球亞洲少年賽,獲得女子團(tuán)體冠軍和女雙冠軍。10月,參加在葡萄牙舉行的世界少年乒乓球挑戰(zhàn)賽,獲得女單冠軍。11月,出戰(zhàn)在日本神戶(hù)舉行的世界青年乒乓球錦標(biāo)賽,獲得女雙冠軍、混雙冠軍、女子團(tuán)體冠軍和女單亞軍。
2005年,進(jìn)入中國(guó)國(guó)家乒乓球隊(duì)一隊(duì)。9月1日,在第17屆亞洲乒乓球錦標(biāo)賽女雙決賽中,獲得冠軍。
2007年11月,全國(guó)乒乓球錦標(biāo)賽,女單項(xiàng)目中,第一次獲得全國(guó)錦標(biāo)賽女子單打冠軍。
2009年10月,參加2009年女子乒乓球世界杯,女單項(xiàng)目中,加冕個(gè)人首個(gè)世界冠軍。女團(tuán)項(xiàng)目中,獲得冠軍。
2010年1月,首次登上世界第一寶座。1月,參加國(guó)際乒聯(lián)巡回賽總決賽,女雙項(xiàng)目中,獲得冠軍。3月,在乒乓球亞洲杯女單決賽中,首次獲得亞洲杯女單冠軍。在世界杯團(tuán)體賽中,幫助中國(guó)隊(duì)獲得女團(tuán)冠軍。11月,參加2010年廣州亞運(yùn)會(huì),女團(tuán)項(xiàng)目中,隨中國(guó)隊(duì)獲得女團(tuán)冠軍。
2011年11月,在國(guó)際乒聯(lián)職業(yè)巡回賽總決賽女單決賽中,獲得冠軍。
2012年2月,參加亞洲乒乓球錦標(biāo)賽,女團(tuán)決賽中,獲得冠軍。4月,參加第25屆亞洲杯乒乓球賽,女單決賽中奪得冠軍。同月,跟隨中國(guó)隊(duì)獲得世界乒乓球團(tuán)體錦標(biāo)賽女團(tuán)冠軍。9月,在女子乒乓球世界杯女單決賽中,獲單打冠軍。12月,在國(guó)際乒聯(lián)職業(yè)巡回賽總決賽女單決賽中,成功衛(wèi)冕。
2013年1月,在2012年中國(guó)乒乓球超級(jí)聯(lián)賽女子團(tuán)體決賽中,獲得冠軍。這也是奪得的首個(gè)乒超冠軍。4月,在2013年乒乓球亞洲杯女單決賽中,成為首位三次獲得亞洲杯女單冠軍的運(yùn)動(dòng)員。7月,在2013年亞洲乒乓球錦標(biāo)賽女團(tuán)決賽中,獲得冠軍。出戰(zhàn)亞洲乒乓球錦標(biāo)賽女單決賽,獲得冠軍。9月,參加2013年女子乒乓球世界杯,女單決賽中,個(gè)人第三次獲得女乒世界杯冠軍。
2014年1月,在國(guó)際乒聯(lián)巡回賽總決賽女單決賽中,成為首位獲得國(guó)際乒聯(lián)巡回賽總決賽女單三連冠的選手。5月,在2014年世界乒乓球團(tuán)體賽女團(tuán)決賽中,幫助中國(guó)隊(duì)獲得冠軍。9月,參加2014年仁川亞運(yùn)會(huì),乒乓球女團(tuán)決賽中,獲得冠軍。女單決賽中,獲得冠軍。
2015年5月,參加世界乒乓球錦標(biāo)賽,女雙決賽中,獲得冠軍。11月,參加女子乒乓球世界杯女單決賽,追平王楠、張怡寧世界杯單打冠軍的紀(jì)錄。
2016年,在世界乒乓球團(tuán)體賽女團(tuán)決賽中,獲得冠軍。4月,出戰(zhàn)乒乓球亞洲杯女單決賽,贏(yíng)得冠軍。8月,在2016年里約奧運(yùn)會(huì)乒乓球女團(tuán)決賽中,獲得冠軍。
2017年6月,在杜塞爾多夫世乒賽中,奪得女雙冠軍。女雙決賽中,獲得女雙冠軍。
2018年,獲得2018年乒乓球世界杯女團(tuán)冠軍。
2019年4月,世乒賽混雙決賽,奪得冠軍。出戰(zhàn)世乒賽女單決賽,首度問(wèn)鼎世乒賽女單冠軍。9月,出戰(zhàn)亞洲錦標(biāo)賽女團(tuán)決賽、混雙決賽,奪得冠軍。10月,在國(guó)際乒聯(lián)女乒世界杯決賽中,第五次獲得世界杯冠軍,成為女乒世界杯歷史上第一位“五冠王”。乒乓球團(tuán)體世界杯女團(tuán)決賽中,獲得冠軍,中國(guó)女隊(duì)獲得九連冠。12月,參加國(guó)際乒聯(lián)總決賽,獲得混雙冠軍。
2021年7月,東京奧運(yùn)會(huì)乒乓球混雙決賽中,獲得亞軍。
2023年8月29日,正式退役。
2021年,東京奧運(yùn)會(huì)乒乓球混雙亞軍。
2016年,里約奧運(yùn)會(huì)乒乓球女團(tuán)冠軍。
2019年,女子單打冠軍、混合雙打冠軍。
2018年,女團(tuán)冠軍。
2017年,女子雙打冠軍。
2016年,女團(tuán)冠軍。
2015年,女子單打亞軍、女子雙打冠軍。
2014年,女團(tuán)冠軍。
2013年,女子單打亞軍、女子雙打亞軍。
2012年,女團(tuán)冠軍。
2010年,女團(tuán)亞軍。
2019年,女子單打冠軍、女團(tuán)冠軍。
2018年,女團(tuán)冠軍。
2017年,女子單打亞軍。
2015年,女子單打冠軍、女團(tuán)冠軍。
2013年,女子單打冠軍、女團(tuán)冠軍。
2012年,女子單打冠軍。
2010年,女團(tuán)冠軍。
2009年,女子單打冠軍、女團(tuán)冠軍。
2014年,仁川亞運(yùn)會(huì)女單冠軍、女雙亞軍、女團(tuán)冠軍。
2010年,廣州亞運(yùn)會(huì)女雙亞軍、女團(tuán)冠軍。
2019年,第24屆混雙冠軍、女團(tuán)冠軍。
2017年,第23屆女團(tuán)冠軍。
2015年,第22屆女團(tuán)冠軍。
2013年,第21屆女單冠軍、女團(tuán)冠軍。
2012年,第20屆女團(tuán)冠軍。
2009年,第19屆女團(tuán)冠軍。
2016年,乒乓球亞洲杯女單冠軍。
2013年,乒乓球亞洲杯女單冠軍。
2012年,乒乓球亞洲杯女單冠軍。
2010年,乒乓球亞洲杯女單冠軍。
混雙決賽沒(méi)有拿冠軍,有點(diǎn)遺憾,但是我覺(jué)得她這種精神對(duì)球隊(duì)有巨大的幫助,是一種傳承。10個(gè)月前她做了手術(shù),女孩子都愛(ài)美,那么大一個(gè)疤,她一直咬著牙走到東京。她來(lái)了她也拼了,也努力了,能夠把國(guó)乒女將的精神傳承給孫穎莎、王曼昱和陳夢(mèng),我覺(jué)得這是她真正的價(jià)值,要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一塊奧運(yùn)金牌。(中國(guó)乒協(xié)主席劉國(guó)梁 評(píng))
劉詩(shī)雯能夠充分發(fā)揮了技術(shù),表現(xiàn)出女子打法男性化的效果。希望劉詩(shī)雯能在以后的比賽更好地成長(zhǎng),爭(zhēng)取成為像張怡寧那樣的領(lǐng)軍人物。(中國(guó)女乒主教練施之皓 評(píng))
劉詩(shī)雯是世界女子乒乓球運(yùn)動(dòng)員中爆發(fā)力是最好的,包括她的手腕、爆發(fā)力和速度。(中央電視臺(tái)體育解說(shuō)員蔡猛 評(píng))
劉詩(shī)雯成為中國(guó)女乒的后起之秀,得益于“女子打法男子化”的風(fēng)格。她的特點(diǎn)是速度快、反應(yīng)快、頭腦靈活,擅長(zhǎng)快攻,打法兇狠,但也帶來(lái)了失誤多的缺陷,比賽中患得患失,缺少變化。(《羊城晚報(bào)》 評(píng))
劉詩(shī)雯也無(wú)需對(duì)大家說(shuō)對(duì)不起,人們有時(shí)候把國(guó)乒奪冠當(dāng)成理所當(dāng)然,但運(yùn)動(dòng)員為登上賽場(chǎng)都付出了巨大的汗水和犧牲,“必拿冠軍”對(duì)他們可能反而是一種心理負(fù)擔(dān)。(《紅星新聞》 評(píng))