1963年出生于黑龙江的刘之冰，从小就喜欢跟着父亲去边防部队慰问演出，耳闻目染的熏陶中，他对文艺产生了浓厚的兴趣。1976年，在父母的支持下，他考入了黑龙江艺校。从1977年开始，14岁的刘之冰就开始参演首部电影《傲蕾一兰》，由于饰演的傲蕾·苏木蒂戏份不多，并没有给人留下太深的印象。真正让大家熟悉他，还是因为他在《刘伯承元帅》中饰演的正直、勇敢的刘伯承元帅。
刘之冰共有过两段婚姻，第一任妻子是一名博士，两人育有一子刘思博，后因多种原因而离婚。
1997年，在拍摄《一路风雨一世情》中，刘之冰遇到了同样优秀的演员茹萍，也就是《康熙王朝》中苏麻喇姑的饰演者。茹萍端庄大气，充满古典美人的气质立即吸引了刘之冰的眼光，加上两人情趣相投，就连剧组的人都看出了刘之冰看茹萍那眼神里的爱慕，大家纷纷鼓励刘之冰去勇敢追求心中所爱。
茹萍明白刘之冰的心意后，并没有立即答应她，一是她顾虑自己离婚还带有一个女儿，二是她想要再暗暗观察一下刘之冰，究竟适不适合自己。
当她看到刘之冰不仅有北方人粗犷豪爽的一面，又兼具南方人体贴细腻的性格时，也暗暗动了芳心。于是她就把实情相告，希望对方再认真考虑一下，哪知刘之冰听后，高兴地说:“你带一个女儿，我有一个儿子，咱们一儿一女正组成一个好字，多好。”于是，在1998年，茹萍带着女儿奚望和刘之冰组成了新的婚姻，婚后刘之冰待奚望比对自己的儿子都要宝贝疼爱，而善良的茹萍更是把刘之冰的儿子当成亲生的来养。
2010年，同样喜欢表演的奚望已出落成了一个楚楚动人的大姑娘，打算参考专业艺术类院校的表演系，母亲茹萍认为做演员太辛苦，并不想让女儿走自己的老路，看说服不了女儿，就让刘之冰帮忙相劝，奚望倔强地说:“爸，你平时对我好我知道，我也很敬重你，但这件事我想自己做主。”
很有把握的奚望，把要表演的小品反反复复排练了30多遍，然后在刘之冰面前演了不下10遍，刘之冰总以各种理由表示不满，奚望委屈得泪水都流了出来。
一天，奚望听到母亲和继父的谈话:“奚望还是有表演天赋的，我觉得她演的小品满可以了。”刘之冰说:“我也看出来了，就是故意给她设置障碍，让她打消学表演的念头。”
表演的过程中，奚望完全投入其中，表演结束，她就对刘之冰摆下冷脸，不理不睬。让奚望更难以承受的是，剧组里很多人都在背后议论纷纷，说奚望是靠着刘之冰的关系才进来的。
看到奚望消极的情绪，在剧组的一次聚餐中，刘之冰对大家说:“我是剧组最后一个确定的演员，来之后才知道奚望也在这里，她能竞争到这个角色，跟我没有丁点关系。”这番话让奚望感动到落泪。
为了消除奚望对他的成见和不满，刘之冰找了一个机会，和奚望展开了一场交心长谈，他首先检讨自己对女儿的教育方法不得当，以后愿和孩子一起成长，然后表白了自己对她的父爱和成绩的肯定。回忆起继父平时对自己的好，奚望的心结被慢慢打开，父女关系又恢复了往日的和谐，平时出去，奚望总习惯挽着刘之冰的胳膊，外人眼里的他们，真的就是一对亲父女。
在2019年的电视剧《特赦1959》中，刘之冰和奚望分别在剧中扮演男女主角。在剧组里，刘之冰常给奚望买水果吃，提醒她多注意休息，而奚望则每天早上都给刘之冰打早饭，给他备好厚棉鞋帮他御寒，父女情深的画面在剧组里成为美谈。
刘之冰的儿子刘思博也是一名年轻的演员，曾出演过电视剧《勇夫之城》、《你好明天》、《利刃出击》等，还在《刘伯承元帅》中饰演青年刘伯承，给大家留下了很深的印象。
如今一家他们4口都是演员，随着两个孩子长大成人，都在演艺界站稳了脚跟，刘之冰开始带着妻子茹萍游山玩水，惬意的享受着二人世界的美好。
