刘恺威和杨幂相识于2010年7月，杨幂的闺蜜秦岚在《超级访问》中爆料，当时杨幂拍摄《宫》，秦岚和刘恺威拍摄《大唐女将樊梨花》，杨幂来探班，和秦岚刘恺威方安娜一起吃饭，刘恺威觉得杨幂很漂亮，就有了好感，可以说刘恺威对杨幂是一见钟情。
2011年，刘恺威和杨幂主演了电视剧《如意》。此后二人又合作了《盛夏晚晴天》和电影《hold住爱》。
两人因合作传出绯闻，2011年10月14日，杨幂发博否认：“各位行行好吧，这样下去我真的嫁不出去了，别闹啦。”
2012年初，杨幂刘恺威被拍到在一起约会，两人的恋情曝光了。
2012年1月6日杨幂发博试探大家：“敢不敢说出你做的最勇敢的事情是什么。”
2012年1月8日，杨幂刘恺威终于在微博大方公布恋情。杨幂宣称：“是的，我恋爱了。”
刘恺威显然很兴奋：“终于可以大声说我有女朋友了！”刘恺威将两人的恋情比喻为一棵刚萌芽的小树苗，必须好好呵护。
杨幂个性爽朗，她对南都记者说：“对待感情，我也不认为有什么高调或低调，我一向都是说，我支持隐婚隐恋，但拍到了我就认，那现在我就遵守承诺。”
2012年1月17日，杨幂刘恺威牵手登上湖南卫视春晚，深情对唱《错怪》。
2012年2月14日两人第一个情人节，刘恺威转发杨幂的微博：“小树苗快快成长起来。”
2012年5月18日，刘恺威杨幂亮相戛纳电影节红毯。刘恺威牵着杨幂的手，仔细呵护着她，尽显绅士风范。
6月25日，二人被拍到在香港逛书店，杨幂趁刘恺威看书之际上演背后抱，举止十分亲昵。
2012年9月12日杨幂生日，刘恺威发两人的亲密合影：“祝我的小宝贝永远平安幸福快乐！”
2012年10月13日刘恺威生日，杨幂晒出两人从小到大的合影：“之后每一个生日我们一起过，爱你。”刘恺威转发：“年年一起过，说好了，就这么定！爱你爱你爱你。”
2013年9月12日杨幂生日，刘恺威晒出两人的亲吻照：“不好意思了，肉麻一下下，祝福我的大宝贝永远平安幸福快乐。”杨幂转发：“我们晒的恩爱永远不会死，谢谢大家祝福。”
10月12日，杨幂踩点晒合影为刘恺威庆生：“生日快乐，然后省略很多话，私下偷偷说”。
刘恺威则说：“永远说不完的话，就这样偷偷说，让别人没得说。”
2013年11月13日，杨幂晒戒指宣布与刘恺威结婚：“事情就是这样的，大家可以来祝福喽”。
刘恺威随后转发：“执子之手，与子偕老，谢谢你愿意把手交给我！小树苗终于要长大了”，并公布了婚礼日期为2014年1月8日。
2014年1月8日，刘恺威杨幂在巴厘岛大婚，伴娘是唐嫣。
刘恺威在婚礼上甜蜜宣誓“我愿意娶杨幂为我的妻子”，杨幂回应“我将毫无保留地爱你”。
杨幂选择年长她12岁的刘恺威，原因是两人有共同语言，刘恺威能给她安全感。
杨幂说：“你能从这个人身上看到信心，少有的踏实。我信任一个人其实是很难的，他是可以让我信任的人。”
“这个圈子很多人都浮躁，或多或少都养成了脾气，包括我自己都有。但我跟他一起工作的时候，我会检讨自己，我从来没有碰到过一个可以让我检讨自己的人，他让我能够改进自己。他在工作的状态也特别认真，做事认真的人也是很容易吸引别人的。”
2014年1月19日，刘恺威宣布杨幂怀孕，“这是一件无比幸福的事情”。
2月21日，刘恺威和怀孕的妻子杨幂恩爱现身上海机场，刘恺威说怀孕后的杨幂越来越温柔可爱，也越来越爱撒娇。
3月4日，杨幂宣布停工待产，刘恺威称呼杨幂为“孩子他妈”。刘恺威也在综艺节目上说做好了当父亲的准备。
3月28日，杨幂怀孕6个月在香港待产，刘恺威公开表示杨幂越来越依赖他，一定会当好她的“都敏俊”。
2014年5月11日母亲节，刘恺威发文祝准妈咪杨幂节日快乐，还发起了#杨幂的第一个母亲节# 话题。
2014年6月1日，刘恺威发微博宣布杨幂平安诞下女儿小糯米，女儿六斤多，杨幂原本打算顺产，后来听从医生建议改为剖腹产。
次日杨幂在微博晒出一家三口手部合影。刘恺威转发说：“就这样永远粘着爸爸妈妈吧。”
6月5日刘恺威接杨幂母女出院，杨幂气色很好，身材纤细。
这一年的520和七夕，杨幂和刘恺威的表白格外甜蜜和深情。
2014年9月12日，刘恺威为杨幂庆生：“糯米妈咪生日快乐。”10月12日，杨幂踩点祝刘恺威生日快乐，“剩下话悄悄说哈”。
2014年12月31日，二人登湖南卫视跨年晚会，甜蜜合唱《想把我唱给你听》。夫妇两人眼中满满的爱意，现场空气中弥漫着幸福的味道，这首歌也火了。
2015年1月8日，结婚一周年纪念日，刘恺威杨幂在烟花下相拥。杨幂发微博说：“赞我的白头到老。”
2月14日，刘恺威分别晒出与杨幂、女儿牵手的照片庆祝情人节，杨幂转发互动，大方发糖。
6月21日，杨幂祝刘恺威第一个父亲节快乐，晒出刘恺威抱小糯米的照片，十分有爱。
2015年7月刘恺威电视剧《你是我的姐妹》大结局收官，杨幂转发并调侃：“今天某人不霸屏了，有点小失落。”
2015年6月到10月份，杨幂拍摄电视剧《翻译官》，期间刘恺威来探班，两人在镜头前十分甜蜜，网友说刘叔叔来了，幂幂笑得甜了好几个度。
2015年9月12日，刘恺威祝杨幂生日快乐，“老公永远爱你”，并发了朋友圈，语气很亲昵。
10月13日零点，杨幂为刘恺威庆生，“其他话我们悄悄说”。
2015年11月开始有了杨幂出轨的传闻，11月18日，二人双双发文否认婚变，“我们很好，谢谢关心，别闹啦”。“那些可笑的传言就别信了，好着呢”。
后来全明星探爆料，2015年9月27日以后杨幂爸爸再也没有在朋友圈提起刘恺威。
2015年12月杨幂和李易峰的电影《怦然心动》上映，刘恺威转发微博宣传。杨幂每次作品播出刘恺威都会帮妻子宣传，这是刘恺威最后一次帮杨幂宣传作品。
2016年春节，杨幂父亲微博上晒出刘恺威在岳父家过年的照片。
2016年情人节，两人现身机场。
2016年6月1日小糯米生日，杨幂抵达香港为女儿庆生，在机场和刘恺威显得比较生疏，两人没有什么互动。杨幂为女儿过完生日，当天下午就离开了，刘恺威在机场为她送行，期间还帮她拿包。
刘恺威平时婚戒不离手，从2016年下半年开始不戴婚戒了。
2016年9月爆出在上海浦东机场，杨幂刘恺威似乎有些不愉快，刘恺威在前面走，杨幂在后面披头散发紧紧追赶。
2016年9月12日零点，刘恺威晒出女儿的画作为杨幂庆生。
10月13日零点，杨幂为刘恺威庆生，双方在祝福语中开始使用糯米爸爸妈妈的称呼。杨幂爸爸也称刘恺威“糯米爸爸”，不再称他为“我姑爷”。
2016年11月9日曝光刘恺威王鸥夜光剧本事件，闹得沸沸扬扬，杨幂第一时间发微博相信老公。她说：“谢谢大家的关心，我无论如何都相信恺威。”
2017年1月29日，杨幂刘恺威带着小糯米逛香港的一家小超市。从2017年开始，刘恺威没有去北京岳父家过年了。
3月26日，二人陪小糯米一起参加亲子运动会，次日一家三口手牵手现身机场。
6月1日，杨幂携父母抵港为女儿过生日，刘恺威接机，晚上两人同一时间发博为女儿庆祝。
6月27日，杨幂到香港，刘恺威接机，两人的肢体语言看起来比较冷淡，没有往日的亲热。这也是刘恺威杨幂到目前为止最后一次同框。
2017年9月12日上午，刘恺威再次晒出女儿画作为杨幂庆生，不再是零点祝福。
10月13日零点，杨幂发文祝刘恺威生日快乐，不再有“悄悄说”。
从刘恺威杨幂回应对方的语气来看，连字都懒得打了，和以前的甜蜜相比淡了许多，像是例行公事。
2018年，杨幂刘恺威不再祝福对方的生日，小糯米生日当天，杨幂也没有发博祝福女儿。
2018年12月20日，有爆料说杨幂刘恺威将公布离婚，杨幂工作室人员表示：“没有，这种传闻好无聊。”
2018年12月22日，这一天是冬至日，二人宣布离婚。
刘恺威杨幂离婚已经传了两年，人们早就有了心理准备，所以并不惊讶。
刘恺威的父亲刘丹回应杨幂刘恺威离婚一事，否认了第三者传言，说他们“都很好，都没事。”
杨幂刘恺威离婚的原因是什么，毕竟是他们自己的事情，外人不得而知。聚少离多应该是原因之一，刘恺威在节目上说过杨幂唯一的缺点是太忙了。
杨幂也说过两人各自太忙了，见不到面。
2018年6月刘恺威上《跨界歌王》提起女儿小糯米忍不住哽咽流泪：“你一问我女儿的问题，我就受不了。”两人离异对女儿多多少少有些遗憾，毕竟没有了一个完整的家。
杨幂则说：“昨天发生的事情再好再坏也跟我没关系，那是昨天的事情了”。
愿杨幂刘恺威各自安好，找到属于自己的幸福。