匈奴族人劉曜幼年喪失了父母，由堂伯父劉淵收養，這究竟是不幸還是有幸，別人很難說清，只有劉曜自己心中明白。劉曜8歲那年，跟隨劉淵到西山打獵，途中碰到傾盆大雨，劉淵一行只好到樹下避雨。一道閃電過後，強烈的雷聲把避雨的人個個都震得心驚肉跳，跌倒在地，惟有劉曜神色自若。劉淵見狀，對周圍的人自豪地說：「這是我家的千里駒。」從此以後，對他非常器重。
劉曜從小喜歡讀書，但他讀書有個特點，就是對文史之類書籍只是瀏覽一下，了解一下大體內容，從來不管書中的遣詞造句，但對軍事書籍卻大都能背誦如流。劉曜也喜歡射箭，由於他身高力大，射箭時竟能把厚厚的鐵皮穿透，被人們稱為「神射」。劉淵建立漢國時，劉曜歷任要職，後被封為相國、都督中外諸軍事，鎮守長安。劉淵死後，劉聰繼承帝位。嘉平元年（公元311年），劉曜被劉聰封為車騎大將軍、中山王，在南征北戰中為漢國立下了汗馬功勞。劉聰病危時，囑託劉曜和石勒共同輔政。麟嘉三年（公元318年）七月，劉聰病死，太子劉粲繼位，劉曜仍然鎮守長安。八月，大司空靳准發動叛亂，殺害了劉粲。
劉曜聽到靳准叛亂的消息後，馬上率兵進軍平陽（今山西臨汾西南），討伐靳准，很快到達赤壁，在太保呼延晏和太傅朱紀的擁戴下即皇帝位，改元光初。
劉曜將靳氏全部消滅後遷都長安，改國號為趙，史稱前趙。漢的另一大將石靳氣得暴跳如雷，宣布與前趙公開決裂。
劉曜的日子的確不太好過，反對他的勢力除了石勒之外，還大有人在。就在前趙建立的當年，便發生了晉南陽王司馬保自稱晉王，在扶風起兵反叛前趙的事件。劉曜派諸將去攻打，打了20多天仍然看不到勝利的希望，劉曜只好親自上陣，才算平定。
光初三年（公元320年）六月，劉曜將領解虎和長水校尉尹車又準備聯合巴酋句徐、厙彭發動叛亂，奪取前趙政權。劉曜聞訊後立即斬殺了解虎、尹車，囚禁了句徐、厙彭等50多人，並準備把他們也送上西天。光祿大夫遊子遠苦口婆心地勸諫劉曜：殺一儆百就行了，不可殺人太多。劉曜聽後勃然大怒，以包庇罪犯之名把遊子遠關進監獄，然後把句徐、厙彭等人殘殺。劉曜的濫殺激起了巴人的強烈反對，巴人推句渠知為大秦王，建元「平趙」，氐、羌、羯族的30多萬人積極響應，關中重新陷入了動亂之中。獄中的遊子遠聽到這一消息後，又給劉曜上表勸諫，劉曜沒看一眼就把奏表撕毀，厲聲說：「大荔奴！你的命都難保，還有時間關心他人之事！你是嫌死得太晚了吧！」喝令士兵馬上把他拉出去殺掉。劊子手正要動手時，劉雅、郭汜、朱紀、呼延晏等人一齊跪在劉曜面前說：「陛下，遊子遠身在監獄還不忘勸諫，這是難得的忠臣啊！如果陛下非要殺遊子遠不可，那麼我們也不想活了，趙的人民都將舍你而去！」劉曜一聽，始感問題嚴重，這才宣布赦免遊子遠。不久，劉曜又要親征句渠知，遊子遠又勸劉曜釋放解虎、尹車同黨，宣布大赦，這樣，叛亂者會主動投降。當天，劉曜宣布大赦，封遊子遠為車騎大將軍。遊子遠到了雍城、安定，叛亂者紛紛投降，西部又重新安定下來。
劉曜對反對他的人心狠手辣，對臣民也常常大發淫威，惟獨對皇后卻百依百順，言聽計從。光興二年（公元311年），劉曜與王彌、石勒一起攻陷洛陽時，俘虜了晉惠帝的羊皇后。羊皇后是個美人，劉曜便把她帶回家中，封為妃子。光初二年（公元319年），劉曜遷都長安後，又把羊氏立為皇后。羊皇后生了劉熙、劉襲、劉闡三個兒子，劉熙被劉曜立為皇太子。一次，劉曜問羊皇后：「我與司馬衷相比誰優誰劣？」羊皇后順口就答：「你是開國之君，他是亡國之君，怎能相提並論！司馬衷雖是一個帝王，但連他的皇后、兒子和自身都保不住，其他就可想可知了。我在當他的皇后時對他厭煩透了，實在不想再活下去了，認為天下男人都是一個德性。自從跟了你以後，才覺得生活很有意義，才知道天下還有真正的男子漢大丈夫。」羊皇后的一席奉承話把劉曜說得神魂顛倒，忘乎所以，自然對羊皇后更加寵愛，及至讓她參與朝政。羊皇后死後，劉曜悲痛欲絕，給了她獻文皇后這麼一個高雅的謚號。
自光初二年（公元319年）二月，劉曜建前趙稱帝與石勒分道揚鑣後，就經常與石勒發生戰爭。光初八年（公元325年）五月，劉曜派中山王劉岳攻取了石勒的盟津、石樑兩個軍事據點。石勒侄子石虎見狀，率領四萬名士兵與劉岳交戰，劉岳敗後退保石樑。劉曜親自率兵援助劉岳時，因軍隊夜間受驚潰散，只好回到長安；劉岳及其將佐80多人被石虎坑殺。這次慘敗使劉曜十分喪氣，回到長安不久便積憤成疾，卧床不起。光初十一年（公元328年）七月，石虎率兵四萬向前趙的蒲阪發起了猛烈進攻。身體剛剛恢複的劉曜親率水陸大軍營救蒲阪，在高侯原之戰中把石虎軍打得丟盔卸甲，狼狽逃跑。
劉曜自以為穩操勝券，整天只顧喝酒，對軍隊的一切都不聞不問，有人出來勸諫，劉曜就以擾亂軍心的罪名把他們殺掉。這時後趙國君石勒已經渡過黃河，向劉曜撲來。劉曜見狀，如同熱鍋里的螞蟻急得團團亂轉，待冷靜下來時，急忙下令增兵洛西，堵擊石勒。劉曜是個酒鬼，和石勒即將交戰時，還一連喝了幾斗酒，搖搖晃晃跨上戰馬指揮戰鬥。戰馬剛跑出不遠，就跌倒在地，再也抬不起頭，劉曜只好又換了匹小馬，臨上馬時又喝下了一斗半酒。還沒和後趙兵開戰，前趙軍隊已經逃散，劉曜昏昏沉沉往後退卻，不料那匹小馬陷入了泥坑，把劉曜摔在地上。劉曜束手就擒。
劉曜被押送到石勒所建的後趙的都城襄國（今河北邢台）被軟禁起來。不久，石勒讓劉曜寫信勸劉熙馬上投降，劉曜表面上答應了，但信中只是說：「挽救社稷為重，千萬不要牽掛我。」石勒看後氣得暴跳如雷，隨便找了個借口就把劉曜殺掉了。