1999年3月28日,刘白沙出生于湖南省长沙市。小时候经常随妈妈去青少年宫看小朋友学跳舞学表演,潜移默化下,3岁的她就会看电视模仿着表演了。4岁时,刘白沙被父母送进了长沙小明星培训中心学艺。6岁,她已经能模仿奇志大兵表演的《金盆洗脚》,《结巴子带崽》等10多个双簧。刘白沙童年
2008年,出演剧情电影《闪光的羽毛》,饰演童年时期的羽坛健将陈林。2012年3月26日,主演的励志电影《少年达佳》上映,在片中饰演优秀少年王达佳；其后,她又出演了剧情电影《村支书》。2018年,加入山下学堂第一期新人班。2019年12月6日,参加的导演选角真人秀节目《演员请就位第一季》在腾讯视频播出,其在李少红组担任助演。2020年1月1日,主演的微电影《小麻姑娘》在bilibili视频上线,在片中饰演勇敢面对生活的盲人小麻；1月11日,主演的春节短片《女儿》上线；3月27日,与周迅,黄觉等联合出演的女性情感剧《不完美的她》开播,在剧中饰演心地善良,脆弱感性的三妹林果之；7月1日,参演的微电影《爱的超能力》上线。2021年8月17日,与白宇,宋祖儿合作出演的家庭情感剧《乔家的儿女》在浙江卫视,江苏卫视首播,饰演曲阿英的儿媳妇余美勤；9月14日,与曹翠芬领衔主演的剧情电影《南方物语》开机。2022年2月23日,参演的都市情感剧《相逢时节》播出。2023年8月22日,参演电影《燃冬》上映。10月21日,参演的电影《河边的错误》全国上映。
刘白沙小学时就读于长沙仰天湖小学,小学毕业后,被湖南艺术职业学院戏剧系音乐剧专业特招入学,该专业是五年连读,毕业后获取大专文凭。她既学花鼓戏,京剧表演,又学音乐剧,民族舞,街舞等,为考中央戏剧学院打下基础。2021年,刘白沙自北京电影学院本科班毕业。刘白沙
2021年9月25日,加入“温暖包月捐计划”,每月都捐出一点爱,为偏远地区困难儿童温暖过冬贡献一份力量,让爱延续,传递温暖,给小朋友们一个温暖的冬天。