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艳夺目的侠女金燕子，并凭该角色在好莱坞IMDB电影新人排行榜中全球人气指数位居第一；5月，签约了MA威廉莫里斯经纪公司；截至12月31日，刘亦菲在上半年仅凭借《功夫之王》一部作品，以11.35亿次的百度搜索量登顶百度娱乐沸点“最沸点女明星”。
2009年，在由“网络票选+媒体评审+线下抽查”的“80后新生代娱乐大明星”评选活动中正式获封“四小花旦”之一。2010年8月12日，与王力宏领衔主演的爱情电影《恋爱通告》上映，刘亦菲几乎是素颜出镜，她在片中饰演了气质超凡脱俗的民乐系女学生宋晓青，该片打破国内同类型爱情片票房记录。
2011年4月19日，与古天乐合作主演的奇幻爱情片《倩女幽魂》上映，刘亦菲在片中饰演了妩媚动人的狐妖聂小倩，该片海外版权预售达1200万美元，创下国产片海外发行新纪录、内地票房则突破1.5亿；11月29日，由李仁港执导的古装战争片《鸿门宴传奇》上映，该片票房达1.3亿，刘亦菲则在片中饰演了能歌善舞、美艳温柔的绝代佳人虞姬，并演唱电影插曲《楚歌》。
2012年7月12日，刘亦菲与陈嘉上导演合作的古装武侠动作片《四大名捕》上映，该片为“四大名捕三部曲”的第一部，刘亦菲在片中饰演了心思缜密、冷静内敛而坚韧的女神捕无情一角，该片内地票房达2亿元，位列2012年度国产片票房榜第七名；9月26日，与周润发合作主演的古装历史片《铜雀台》上映，刘亦菲首次在片中挑战一人分饰两角，她饰演了绝美神秘、为刺曹而生的杀手灵雎和绝色美女貂蝉，并凭借在该片中的表现获得了第5届澳门国际电影节最佳女主角奖。