刘裕祖籍彭城，据史书记载为汉高祖刘邦之弟楚元王刘交的后代。曾祖刘混时随晋室南迁，客居京口（今江苏镇江）。到其父刘翘这一代时，家道明显衰落了。因此，刘裕幼年时，家境贫寒，曾以卖草鞋为生，尝尽了生活的艰辛。后来，他成为北府军将军孙无终的司马，从此开始了戎马生涯。不久又成为北府军名将刘牢之的参军，随刘牢之镇压孙恩、卢循起义，被提升为下邳太守。
时势造英雄。公元402年的一场动乱，给刘裕提供了一次展示才能的机会，他抓住了这次机遇，并彻底改变了自己的命运。这一年荆州都督桓玄发动叛乱，东晋朝廷以司马元显为征讨大都督、以刘牢之为前锋都督率军讨伐桓玄。但由于司马元显惧怕桓玄不敢出战，而刘牢之又被收买，率北府军投降了桓玄，致使桓玄大军顺利进入建康，夺取了朝政大权。
桓玄掌握朝政大权后，为了实现自己尽快称帝的目的，立即对北府军将领进行了血腥屠杀，孙无终、高素、竺谦之、竺郎之等人先后被杀，刘牢之在北逃的路上自杀身亡。一时间，北府军内人心惶惶，个个自危。而这时身为北府军中级军官的刘裕却表现出了过人的镇静。他认为，桓玄杀的是最高级将领，要想将北府军占为已所用，像自己这样资历的军官不但不会有危险，反而有被重用的可能。果然，桓玄不但没有杀刘裕，反而任命他为中后参军，将他列入了控制北府军所倚赖的骨干。但刘裕不是一个见好就收的人，他深藏不露，表面上一如既往，暗地里却时刻准备着取桓玄而代之。
桓玄的妻子刘氏颇能识人。她多次对其夫说：“刘裕行止有龙势虎志，看问题不同凡响，不会久居人下，宜尽早除之。”桓玄却说：“我欲荡平中原，非此人不行，怎好杀他？等关陇平定，再作计议。”
公元403年十二月，桓玄正式称帝。刘裕遂于次年二月与何无忌、魏泳之、檀凭之等人以匡扶晋室为名在京口起兵。同一天，刘毅等人也在广陵起事响应。起义军共推刘裕为统帅，主持讨伐大计。三月，刘裕率军与桓玄手下的骑将吴甫之在江乘交战，刘裕身先士卒，战士群情激昂，个个以一当十，只用一个回合就将吴甫之杀死。随后，刘裕与檀凭之兵分两路迎战皇捕敷，不料檀凭之阵亡，刘裕成为孤军，被对方团团包围。面临绝境，多亏援军及时赶到，将皇甫敷一箭射死，刘裕方死里逃生。桓玄听到两员骁将战死的消息，又惊又怕。而刘裕乘胜追击，再次大败桓玄率领的大军。桓玄见大势已去，乘船逃走。刘裕率军直入建康城。不久，桓玄被刘毅率领的追兵杀死。
刘裕进入了建康后，面对一副烂摊子，他去繁就简，抓住主要矛盾，拨乱反正。经过十几天的整顿，迅速恢复了建康城的秩序。随后，刘裕将白痴皇帝司马德宗迎回建康，让他重新坐回皇帝宝座。自己以南徐、南青两州刺史的身份率领北府兵回师京口，从而将北府军全部掌握到自己手中。
公元408年，刘裕在主簿刘穆之的建议下，入京议事，朝廷遂任命他为扬州刺史、录尚书事，从此掌握了朝廷大权。刘裕取桓玄而代之的梦想终于实现了。随后，刘裕展开了一系列重要讨伐。公元409年，率军攻灭南燕，又回师击败卢循。公元412年，西攻焦纵（今四川境内）收巴蜀。公元417年又攻克长安，灭掉后秦。
刘裕率领大军统一江南，北伐后秦，南征北战，取得了赫赫战功。这时的刘裕威望已经超过了桓玄，人心尽顺。公元418年，刘裕又被封为相国、宋公。但此时刘裕并没有急于称帝。因为当时社会上流传的谚语说：“‘昌明’（晋孝武帝司马曜字）之后尚有二帝”。为了应验“二帝”之语，刘裕决定在司马德宗之后再立一帝。于是，刘裕反指使亲信先害死白痴后帝司马德宗，又扶持司马德宗的同母弟司马德文登上帝位。这样，谚语既已应验，刘裕便毫无顾虑地要当皇帝了。
公元420年六月，刘裕授意文武百官上表，要求后帝司马德文禅位。司马德文早就明白自己只不过是一个临时皇帝，所以很快宣布禅位，刘裕终于登上皇帝宝座，灭晋建宋，定都建康，建年号永初，史称刘宋。从此开始了南宋与北魏南北对峙的时期。
刘裕在南北朝时期算得上是一位比较圣明的君主，然而，他仅仅当了3年的皇帝，于公元422年，病死于建康宫中。