匈奴族人刘曜幼年丧失了父母，由堂伯父刘渊收养，这究竟是不幸还是有幸，别人很难说清，只有刘曜自己心中明白。刘曜8岁那年，跟随刘渊到西山打猎，途中碰到倾盆大雨，刘渊一行只好到树下避雨。一道闪电过后，强烈的雷声把避雨的人个个都震得心惊肉跳，跌倒在地，惟有刘曜神色自若。刘渊见状，对周围的人自豪地说：“这是我家的千里驹。”从此以后，对他非常器重。
刘曜从小喜欢读书，但他读书有个特点，就是对文史之类书籍只是浏览一下，了解一下大体内容，从来不管书中的遣词造句，但对军事书籍却大都能背诵如流。刘曜也喜欢射箭，由于他身高力大，射箭时竟能把厚厚的铁皮穿透，被人们称为“神射”。刘渊建立汉国时，刘曜历任要职，后被封为相国、都督中外诸军事，镇守长安。刘渊死后，刘聪继承帝位。嘉平元年（公元311年），刘曜被刘聪封为车骑大将军、中山王，在南征北战中为汉国立下了汗马功劳。刘聪病危时，嘱托刘曜和石勒共同辅政。麟嘉三年（公元318年）七月，刘聪病死，太子刘粲继位，刘曜仍然镇守长安。八月，大司空靳准发动叛乱，杀害了刘粲。
刘曜听到靳准叛乱的消息后，马上率兵进军平阳（今山西临汾西南），讨伐靳准，很快到达赤壁，在太保呼延晏和太傅朱纪的拥戴下即皇帝位，改元光初。
刘曜将靳氏全部消灭后迁都长安，改国号为赵，史称前赵。汉的另一大将石靳气得暴跳如雷，宣布与前赵公开决裂。
刘曜的日子的确不太好过，反对他的势力除了石勒之外，还大有人在。就在前赵建立的当年，便发生了晋南阳王司马保自称晋王，在扶风起兵反叛前赵的事件。刘曜派诸将去攻打，打了20多天仍然看不到胜利的希望，刘曜只好亲自上阵，才算平定。
光初三年（公元320年）六月，刘曜将领解虎和长水校尉尹车又准备联合巴酋句徐、厍彭发动叛乱，夺取前赵政权。刘曜闻讯后立即斩杀了解虎、尹车，囚禁了句徐、厍彭等50多人，并准备把他们也送上西天。光禄大夫游子远苦口婆心地劝谏刘曜：杀一儆百就行了，不可杀人太多。刘曜听后勃然大怒，以包庇罪犯之名把游子远关进监狱，然后把句徐、厍彭等人残杀。刘曜的滥杀激起了巴人的强烈反对，巴人推句渠知为大秦王，建元“平赵”，氐、羌、羯族的30多万人积极响应，关中重新陷入了动乱之中。狱中的游子远听到这一消息后，又给刘曜上表劝谏，刘曜没看一眼就把奏表撕毁，厉声说：“大荔奴！你的命都难保，还有时间关心他人之事！你是嫌死得太晚了吧！”喝令士兵马上把他拉出去杀掉。刽子手正要动手时，刘雅、郭汜、朱纪、呼延晏等人一齐跪在刘曜面前说：“陛下，游子远身在监狱还不忘劝谏，这是难得的忠臣啊！如果陛下非要杀游子远不可，那么我们也不想活了，赵的人民都将舍你而去！”刘曜一听，始感问题严重，这才宣布赦免游子远。不久，刘曜又要亲征句渠知，游子远又劝刘曜释放解虎、尹车同党，宣布大赦，这样，叛乱者会主动投降。当天，刘曜宣布大赦，封游子远为车骑大将军。游子远到了雍城、安定，叛乱者纷纷投降，西部又重新安定下来。
刘曜对反对他的人心狠手辣，对臣民也常常大发淫威，惟独对皇后却百依百顺，言听计从。光兴二年（公元311年），刘曜与王弥、石勒一起攻陷洛阳时，俘虏了晋惠帝的羊皇后。羊皇后是个美人，刘曜便把她带回家中，封为妃子。光初二年（公元319年），刘曜迁都长安后，又把羊氏立为皇后。羊皇后生了刘熙、刘袭、刘阐三个儿子，刘熙被刘曜立为皇太子。一次，刘曜问羊皇后：“我与司马衷相比谁优谁劣？”羊皇后顺口就答：“你是开国之君，他是亡国之君，怎能相提并论！司马衷虽是一个帝王，但连他的皇后、儿子和自身都保不住，其他就可想可知了。我在当他的皇后时对他厌烦透了，实在不想再活下去了，认为天下男人都是一个德性。自从跟了你以后，才觉得生活很有意义，才知道天下还有真正的男子汉大丈夫。”羊皇后的一席奉承话把刘曜说得神魂颠倒，忘乎所以，自然对羊皇后更加宠爱，及至让她参与朝政。羊皇后死后，刘曜悲痛欲绝，给了她献文皇后这么一个高雅的谥号。
自光初二年（公元319年）二月，刘曜建前赵称帝与石勒分道扬镳后，就经常与石勒发生战争。光初八年（公元325年）五月，刘曜派中山王刘岳攻取了石勒的盟津、石梁两个军事据点。石勒侄子石虎见状，率领四万名士兵与刘岳交战，刘岳败后退保石梁。刘曜亲自率兵援助刘岳时，因军队夜间受惊溃散，只好回到长安；刘岳及其将佐80多人被石虎坑杀。这次惨败使刘曜十分丧气，回到长安不久便积愤成疾，卧床不起。光初十一年（公元328年）七月，石虎率兵四万向前赵的蒲阪发起了猛烈进攻。身体刚刚恢复的刘曜亲率水陆大军营救蒲阪，在高侯原之战中把石虎军打得丢盔卸甲，狼狈逃跑。
刘曜自以为稳操胜券，整天只顾喝酒，对军队的一切都不闻不问，有人出来劝谏，刘曜就以扰乱军心的罪名把他们杀掉。这时后赵国君石勒已经渡过黄河，向刘曜扑来。刘曜见状，如同热锅里的蚂蚁急得团团乱转，待冷静下来时，急忙下令增兵洛西，堵击石勒。刘曜是个酒鬼，和石勒即将交战时，还一连喝了几斗酒，摇摇晃晃跨上战马指挥战斗。战马刚跑出不远，就跌倒在地，再也抬不起头，刘曜只好又换了匹小马，临上马时又喝下了一斗半酒。还没和后赵兵开战，前赵军队已经逃散，刘曜昏昏沉沉往后退却，不料那匹小马陷入了泥坑，把刘曜摔在地上。刘曜束手就擒。
刘曜被押送到石勒所建的后赵的都城襄国（今河北邢台）被软禁起来。不久，石勒让刘曜写信劝刘熙马上投降，刘曜表面上答应了，但信中只是说：“挽救社稷为重，千万不要牵挂我。”石勒看后气得暴跳如雷，随便找了个借口就把刘曜杀掉了。