2004年,在世界(jie)杯短池(chi)賽俄羅(luo)斯站200米混合泳中,劉子歌獲得金牌(pai)。同年,隨著教練金煒轉會到上海,成(cheng)為(wei)上海寶山體育局寶山游(you)泳學(xue)校的(de)一名(ming)學(xue)生。?
2005年,劉子歌進入上海(hai)游(you)泳隊。?
2007年,進入中國國家隊。
2008年(nian)4月(yue),在全國游泳冠軍(jun)賽暨奧(ao)運會選拔賽中獲得女子200米(mi)蝶(die)泳冠軍(jun),并取得北(bei)京奧(ao)運會參(can)賽資格;8月(yue)14日,劉子歌在北(bei)京奧(ao)運會女子200蝶(die)泳比賽中,以2分04秒18獲得金(jin)牌,并打(da)破了世界(jie)紀錄(lu)。
2009年4月,在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)全國游(you)(you)泳(yong)冠(guan)軍賽(sai)200米(mi)(mi)(mi)蝶(die)(die)(die)(die)泳(yong)獲(huo)得(de)(de)銀(yin)牌,7月,在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)羅(luo)馬(ma)世(shi)(shi)(shi)(shi)錦(jin)賽(sai)獲(huo)得(de)(de)200蝶(die)(die)(die)(die)泳(yong)亞軍,10月,在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)十一運會上,以(yi)(yi)56秒(miao)(miao)07獲(huo)得(de)(de)100米(mi)(mi)(mi)蝶(die)(die)(die)(die)泳(yong)冠(guan)軍,并打(da)(da)破(po)亞洲(zhou)紀(ji)錄;以(yi)(yi)2分(fen)(fen)01秒(miao)(miao)81獲(huo)得(de)(de)200米(mi)(mi)(mi)蝶(die)(die)(die)(die)泳(yong)冠(guan)軍,超(chao)過了(le)澳大利亞選手斯奇普保持的(de)(de)2分(fen)(fen)03秒(miao)(miao)41的(de)(de)世(shi)(shi)(shi)(shi)界(jie)紀(ji)錄;還(huan)與隊(dui)友合(he)(he)作獲(huo)得(de)(de)女(nv)子(zi)4×100米(mi)(mi)(mi)混(hun)合(he)(he)泳(yong)金牌。11月,在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)世(shi)(shi)(shi)(shi)界(jie)杯短池(chi)游(you)(you)泳(yong)系(xi)列賽(sai)斯德哥爾摩站,以(yi)(yi)2分(fen)(fen)02秒(miao)(miao)50獲(huo)得(de)(de)金牌,并打(da)(da)破(po)了(le)世(shi)(shi)(shi)(shi)界(jie)紀(ji)錄。在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)國際泳(yong)聯短池(chi)游(you)(you)泳(yong)世(shi)(shi)(shi)(shi)界(jie)杯賽(sai)柏林站,獲(huo)得(de)(de)女(nv)子(zi)200米(mi)(mi)(mi)蝶(die)(die)(die)(die)泳(yong)冠(guan)軍,以(yi)(yi)2分(fen)(fen)00秒(miao)(miao)78打(da)(da)破(po)世(shi)(shi)(shi)(shi)界(jie)紀(ji)錄。同年12月,獲(huo)得(de)(de)第(di)五屆東亞運動(dong)會女(nv)子(zi)200米(mi)(mi)(mi)蝶(die)(die)(die)(die)泳(yong)金牌、亞洲(zhou)游(you)(you)泳(yong)錦(jin)標賽(sai)女(nv)子(zi)200米(mi)(mi)(mi)蝶(die)(die)(die)(die)泳(yong)金牌。2010年2月,在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)短池(chi)游(you)(you)泳(yong)世(shi)(shi)(shi)(shi)錦(jin)賽(sai)女(nv)子(zi)200米(mi)(mi)(mi)蝶(die)(die)(die)(die)泳(yong)決賽(sai)中,劉子(zi)歌開始(shi)150米(mi)(mi)(mi)一路(lu)領先,但后勁不足,最終以(yi)(yi)2分(fen)(fen)04秒(miao)(miao)78僅列第(di)五。在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)女(nv)子(zi)4×100米(mi)(mi)(mi)混(hun)合(he)(he)泳(yong)接力中,與隊(dui)友合(he)(he)作獲(huo)得(de)(de)金牌。
2011年4月(yue)(yue),在(zai)全(quan)國游(you)泳(yong)(yong)(yong)冠軍(jun)賽(sai),獲(huo)(huo)(huo)得女子50米(mi)蝶(die)泳(yong)(yong)(yong)第(di)(di)五(wu)名(ming)、100米(mi)蝶(die)泳(yong)(yong)(yong)冠軍(jun)、200米(mi)蝶(die)泳(yong)(yong)(yong)冠軍(jun)。同年11月(yue)(yue),在(zai)短池世界(jie)杯北京(jing)站女子100米(mi)蝶(die)泳(yong)(yong)(yong)獲(huo)(huo)(huo)得第(di)(di)四名(ming)、女子200米(mi)蝶(die)泳(yong)(yong)(yong)第(di)(di)四名(ming)。同年8月(yue)(yue),在(zai)倫(lun)敦奧運會女子200米(mi)蝶(die)泳(yong)(yong)(yong)僅獲(huo)(huo)(huo)得第(di)(di)八名(ming)。同年11月(yue)(yue),短池游(you)泳(yong)(yong)(yong)世界(jie)杯系列(lie)賽(sai)北京(jing)站獲(huo)(huo)(huo)得女子100米(mi)蝶(die)泳(yong)(yong)(yong)第(di)(di)五(wu)名(ming)、女子200米(mi)蝶(die)泳(yong)(yong)(yong)第(di)(di)三名(ming);同年12月(yue)(yue),世界(jie)短池游(you)泳(yong)(yong)(yong)錦標賽(sai)獲(huo)(huo)(huo)得女子100米(mi)蝶(die)泳(yong)(yong)(yong)獲(huo)(huo)(huo)得第(di)(di)二名(ming)、女子200米(mi)蝶(die)泳(yong)(yong)(yong)第(di)(di)四名(ming)。
2013年(nian),全(quan)國游泳冠軍賽女子(zi)200米蝶(die)泳獲得(de)第(di)二名;同年(nian)8月,世界游泳錦標賽女子(zi)200米蝶(die)泳獲得(de)冠軍。