毕业于清华大学后，刘曾复历任北京医科大学和首都医学院生理学教授。他自幼酷嗜京剧，在1938年师事王荣山，并向王凤卿、贯大元等请益，会戏颇多，文武皆能。在他的演艺生涯中，他精通众多剧目，如《空城计》、《洪羊洞》、《战太平》、《定军山》、《琼林宴》、《取成都》、《华容道》、《宝莲灯》等。
他见多识广，对于杨小楼、王凤卿、余叔岩、言菊朋、贯大元、孟小冬、杨宝森等的艺术均有较深研究，并发表了不少独到见解。此外，他也是研究京剧脸谱的行家里手，与钱金福、钱宝森、侯喜瑞和王福山等请益。他绘制的脸谱数百幅，被收藏在中国艺术研究院，北京市艺术研究所，天津戏剧博物馆，以及英国的大英博物馆和牛津大学博物馆，还有德国汉堡人类文化博物馆。他的专著《京剧脸谱图说》，由北京燕山出版社出版，有着很高的学术价值。
刘曾复平易近人，对待向他请教的人总是循循善诫，不吝赐教。他的学生之一，就是著名导演王则昭先生。他热心公益，将自己珍藏的许多京剧资料捐赠给中国戏曲学院。即便年过九旬，他仍然不断在报刊上发表有关京剧的话题，为人们提供了不少珍贵史实和资料。
