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2014年，刘宇坤进入陕西省射击队二队，师从秦国富教练，主项为50米步枪项目。在秦国富的培养下，刘宇坤进步明显，成绩从1074环提高到1150环，从二线队员晋升为省队的一线主力；同年，获得陕西省运会冠军。

2015年1月，刘宇坤被国家体育总局授予运动健将称号。同年，全国射击锦标赛，刘宇坤获得男子步枪卧射及总决赛个人第3名；全国射击冠军赛，刘宇坤在50米步枪项目中获得第3名，为陕西取得一张全运会决赛入场券。

2016年，全国射击锦标赛，刘宇坤包揽男子50米步枪三姿、男子10米气步枪和男子50米步枪卧射3枚金牌；同年，射击亚锦赛，刘宇坤获得男子10米气步枪冠军和团体赛冠军，正式入选国家队。

2017年，射击世界杯印度站，刘宇坤以249.3环获得男子50米步枪卧射银牌 。5月，射击世界杯德国站，刘宇坤以446.9环获得男子50米步枪三姿铜牌。6月，世界青年步手枪射击锦标赛男子50米步枪三姿项目，刘宇坤以预赛第三名晋级决赛，决赛最后一枪刘宇坤被捷克选手菲利普追平总环数，只能加赛一枪定胜负，刘宇坤打出10.3环，最终以总成绩456.4环夺得首个世界大赛冠军；射击亚锦赛，刘宇坤以249.8环获得男子10米气步枪青年组冠军；射击世界杯总决赛，刘宇坤以404.3环获得男子50米步枪三姿第8名。

2018年6月，全国射击锦标赛，刘宇坤与山西省女子运动员裴蕊娇组合，以497.8环获得一枚银牌气步枪混合团体银牌。同年，刘宇坤进入西安体育学院

。

2019年2月，射击世界杯印度站，刘宇坤与山西女子步枪运动员赵若竹搭档，以503.6环打破世界纪录，获得10米气步枪混合团体金牌；以247.0环获得男子10米气步枪个人银牌，为中国射击队获得一个东京奥运会参赛席位。3月，全国射击冠军赛，刘宇坤与八一队运动员朱莹洁合作，以总成绩498.3环夺得10米气步枪混合团体项目金牌。6月，全国射击锦标赛，刘宇坤继续与朱莹洁搭档，以626.9环排名第一进入决赛，最终以16-10击败对手，蝉联10米气步枪混合团体冠军。11月，射击亚锦赛，刘宇坤获得男子10米气步枪个人项目和集体项目两枚金牌。

2021年9月，第十四届全运会男子50米步枪三姿项目，刘宇坤在资格赛打出1189环的成绩，超世界纪录获得第一名；决赛，刘宇坤以0.1环劣势不敌奥运冠军张常鸿，以463.1环获得亚军。11月，刘宇坤被聘为陕西省射击队男子步枪助理教练。同年，刘宇坤荣获“陕西青年五四奖章”。

2022年3月8日，刘宇坤在2022年全国射击冠军赛（步枪项目）暨杭州第19届亚运会第一场选拔赛中，取得男子50米步枪三种姿势比赛的金牌。 8月24日，2022年全国射击锦标赛（步、手枪项目）暨国家步、手枪射击队开罗世锦赛选拔赛，男子50米步枪三姿项目，刘宇坤在总积分上遥遥领先，最终获得第一名。

2023年4月17日，步手枪世界杯秘鲁利马站，刘宇坤在排位赛中位列第五，未能晋级金牌赛。 6月，2023年全国射击锦标赛（步手枪项目）进行男子50米步枪三姿比赛，刘宇坤获得第三名。 7月，参加第31届世界大学生夏季运动会射击男子50米步枪3种姿势项目。 7月30日，获得男子50米步枪三种姿势团体比赛金牌。9月，射击世界杯巴西站男子50米步枪三姿项目，刘宇坤以460.1环夺冠，首次获得射击世界杯个人项目金牌。11月，2023年国际射联世界杯总决赛，获得男子50米步枪三姿项目银牌。

2024年2月7日，国家步手枪射击队2024年巴黎奥运会最终队伍选拔赛第一站，男子50米步枪三姿比赛，刘宇坤获得亚军。 2月29日-3月4日，国家步手枪射击队2024年巴黎奥运会最终队伍选拔赛（第二场），男子50米步枪三姿项目，刘宇坤以467.5环夺冠，成绩超过决赛世界纪录。 3月20日，刘宇坤入选2024年巴黎奥运会中国国家步、手枪射击队参赛运动员名单。5月9日，在2024年国际射联世界杯阿塞拜疆巴库站，刘宇坤在男子50米步枪三姿项目的决赛中，以467.3环创造了新的世界纪录，并获得冠军。 5月11日，2024年国际射联射击世界杯阿塞拜疆巴库站男子50米步枪三姿项目的第二场决赛中，刘宇坤以468.9环的成绩获得冠军，并打破世界纪录。 6月，射击世界杯德国站，刘宇坤获得男子步枪三姿项目第五。 8月1日，在巴黎奥运会射击男子步枪50米三姿决赛中，中国选手刘宇坤夺得金牌。