Năm 2013, Lưu Học Nghĩa ra mắt khán giả trong bộ phim cổ trang Thượng Quan Uyển Nhi.

Năm 2015, Lưu Học Nghĩa góp mặt trong bộ phim cổ trang Đại Ngọc Nhi truyền kỳ, đóng vai hoàng tử Mông Cổ Ngạch Triết.[1]

Năm 2016, lần đầu tiên đóng vai chính trong bộ phim Nữ nhân liên tâm, đóng vai một chàng trai trung thủy tìm kiếm người yêu đã mất của mình.[2] Cùng năm, Lưu Học Nghĩa được công nhận với vai diễn một người đàn ông mơ hồ về đạo đức trong bộ phim kiếm hiệp huyền huyễn nổi tiếng Tru tiên Thanh Vân Chí.[3][4] Không lâu sau, tái hợp với các bạn diễn Thanh Vân Chí trong bộ phim truyền hình lãng mạn lịch sử Long Châu truyền kỳ.[5]

Năm 2018, Lưu Học Nghĩa nổi tiếng hơn với vai diễn Yêu đế trong bộ phim tình cảm giả tưởng Thiên kê chi bạch xà truyền thuyết.[6][7] Sau đó, đóng vai chính trong bộ phim truyền hình có tựa đề Thiên kê chi thiên đế truyền thuyết. 

Năm 2019, tham gia bộ phim phiêu lưu kỳ bí Đạo mộ bút ký 2: Nộ hải tiềm sa dựa trên tiểu thuyết Đạo mộ bút ký; đóng vai Giải Vũ Thần.[8]

Năm 2020, Lưu Học Nghĩa được giao vai chính đầu tiên trong bộ phim ngôn tình cổ trang Thanh Lạc.[9] Cùng năm, đóng vai phụ trong bộ phim ngôn tình cổ trang Lưu Ly mỹ nhân sát.[10]