他自幼有眼疾不受孝武帝宠爱。大明四年（460年），刘子勋年五岁，封晋安王，食邑二千户，都督南兖州、徐州之东海诸军事、征虏将军、南兖州刺史。大明七年（463年），改督江州、南豫州之晋熙、新蔡、郢州之西阳三郡诸军事、前将军、江州刺史。

大明八年（464年），迁使持节、都督雍、梁、南北秦四州、郢州之竟陵、随二郡诸军事、镇军将军、宁蛮校尉、雍州刺史。正好，孝武帝死，刘子勋还未到任，便以镇军将军还为江州刺史。

景和元年（465年），加使持节。前抚军咨议参军何迈是宋文帝刘义隆的驸马，妻子新蔡公主刘英媚被皇帝刘子业纳于后宫，密谋在刘子业出行时发动政变，迎立刘子勋为皇帝。事情败露，何迈被杀。刘子业欲杀刘子勋，遣朱景云送药赐子勋死。朱景云至盆口，停止不前，遣信使报江州长史邓琬。邓琬与雍州刺史袁顗等奉刘子勋起兵，要废黜刘子业。十一月，湘东王刘彧与皇帝的左右亲信寿寂之合谋，将刘子业弑杀，并继任皇帝，进刘子勋号车骑将军、开府仪同三司。邓琬等并不理睬，正月初七（466年2月7日）在寻阳城奉刘子勋为帝，年号义嘉。

此举得到全国州镇的支持，出兵讨伐建康的刘彧政权，史称“义嘉之难”。当年秋季，刘子勋的十多万大军（袁顗统帅）被刘彧数万的军队打败投降。

八月己卯（466年9月19日），刘子勋被刘彧大将沈攸之捕斩，年仅十一岁，即葬寻阳庐山。

沈约：晋安诸王，提挈群下，以成其衅乱，遂至九域沸腾，难结天下，而世祖之胤亦歼焉。强不如弱，义在于此也。

李延寿：甚矣哉，元嘉之遇祸也。杀逆之衅，事起肌肤，因心之童，遂亡天性。虽鸣镝之酷，未极于斯，其不至覆亡，亦为幸也。明皇统运，疑隙内构，寻斧所加，先自王戚。晋刺以犷暴摧躯，巴哀由和良鸩体，保身之路，未知攸适。昔之戒子，慎勿为善，详求其旨，将远有以乎！《诗》云："不自我先，不自我后。"盖古人之畏乱也。孝武诸子，提挈以成衅乱，遂至宇内沸腾，王室如毁，而帝之诸胤莫不歼焉。强不如弱，义在于此。明帝负螟之庆，事非己出，枝叶不茂，岂能庇其本乎？

父亲：刘骏，刘宋第五位皇帝，史称宋孝武帝。

母亲：陈淑媛，为孝武帝淑媛，出身颍川陈氏。孝武帝驾崩，封为晋安太妃，刘子勋践祚，尊为皇太后。

废帝刘子业

豫章王刘子尚

始平孝敬王刘子鸾

山阴公主刘楚玉

临淮公主刘楚珮

皇女刘楚绣

新蔡公主刘英媚

抚军咨议参军何迈