湖南省湘潭县人，1878年12月3日出生于湘潭县白石铺八斗冲。1893年随父母迁居湘潭城柳丝巷，是刘道一之兄。少时读私塾，后入长沙岳麓书院读书。接受新思想，与会党人员交往密切，特别与哥老会首领马福益有深交。1900年，积极参加唐才常在汉口的反清斗争。1902年自费留学日本，就读于日本弘文学院速成师范科。与黄兴相识，成为至交。曾参加留日学生抗俄义勇队，反对沙俄侵占中国东三省。1903年11月回国后，与黄兴一道在长沙筹备华兴会，1904年2月华兴会成立，被推选为副会长。他与黄兴及马福益秘密会晤于湘潭茶园铺，决定在1904年11月16日乘湖南省文武要员在玉泉殿为慈槽太后庆祝70大寿之时，举行长沙起义，后因叛徒告密而流产，经上海逃亡日本。

1905年8月，孙中山、黄兴在日本东京创建中国同盟会，他于1907年1月加入，并襄助黄兴主持庶务部事宜，后代行总理职务，全力协助孙中山、黄兴开展革命活动。1911年武昌起义后，与黄兴一起抵达武昌，他任督战员。1911年10月31日长沙发生兵变，焦达峰、陈作新遇难，黄兴派他回湘调处，请兵援鄂，稳定湖南政局。1912年1月28日，被湖南代表推举为南京临时参议院议员。3月3日，中国同盟会本部在南京召开会员大会，被推举为同盟会干事之一。1912年8月，任陆征祥内阁的工商总长。同盟会改组为国民党后，继任赵秉钧内阁的工商总长，致力于发展民族工商业，主张“工商立国”，鼓励竞争，抑制强权，保护和发展民族工商业。这年3月宋教仁被刺后，积极投入反对袁世凯的斗争。这年7月，被迫辞去工商总长之职，避居天津日租界。

1915年8月，杨度以5万元作条件，请他在劝进书上盖章，拥袁称帝，他坚决拒绝。同年10月，在天津创办《公民日报》，从袁世凯的族侄袁瑛手里搞到袁与日本签订的《二十一条》卖国条约副本，立即予以披露，促进了反袁运动的发展。他尽力掩护蔡锷脱险，辗转天津去云南发动护国运动，自己仍留在天津办报，在舆论上配合反袁斗争。

黎元洪任总统时，他任国会议员。1918年国会解散后回到湘潭。北伐战争前夕，赴广州投入革命洪流，与国共两党领导人交往甚密。大革命失败后，寓居北京，闭门著书，撰写《黄兴传记》。九一八事变发生后，力主国共团结抗日，1932年1月写下洋洋万言的《救国方略之我见》，系统地阐述了对时局的态度和立场。1932年受聘为中国国民党党史编纂委员会纂修。1933年任行政院顾问，力主抗日，挽救民族危亡。1934年被蒋介石解职，回湘潭定居。