祖父刘正臣，原名刘客奴，天宝末年，
安禄山叛乱，平卢军节度使柳知晦背叛朝廷，竟然接受了
安禄山的任命，身为牙门将的刘客奴不服，袭杀了柳知晦，上表归顺朝廷，于是被授为平卢军节度使，赐名刘正臣。
刘悟少年时就有勇力，在叔父宣武节度使刘逸准麾下效力。刘逸准有钱数百万收藏于洛阳，刘悟将其全部盗用，因惧罪，投奔平卢节度使
李师古，被任命为衙门右职，后被授为都知兵马使兼监察御史。
元和末年，
唐宪宗削平
吴元济叛乱，命魏博节度使
田弘正讨伐参加叛乱的平卢镇，时任平卢节度使的
李师道大惧，命刘悟率军万余人抵抗田弘正。刘悟为人宽厚，军纪不振，与田弘正交战，多次失败，丧失了大将夏侯澄等四十多人，李师道疑其背叛，于是遣使至营中，欲杀之，不料反为刘悟所杀，刘悟于是召集诸将说：“魏博田弘正兵强，出战必败，不出则死。今天子所诛者，司空一人而已，悟与公等皆为所驱迫，使就其死。何如杀其来使，整戈以取郓，立大功，转危亡为富贵耶！”大家都说：“善，唯都将所命！”刘悟于是率兵直取郓州，围其内城，兼以火攻门，很快，生擒李师道及其子二人，全部斩首献给朝廷。
唐宪宗于是加封刘悟为检校工部尚书、兼御史大夫、
义成军节度使，封彭城郡王，赐实封五百户，钱二万贯，庄、宅各一区。
唐穆宗即位后，刘悟移镇潞州，任昭义军节度使兼平章事。长庆元年，幽州大将
朱克融叛乱，囚禁节度使
张弘靖，朝廷欲求名将移镇之，于是以刘悟为检校司空、同平章事、卢龙军节度使。刘悟因为幽州方乱，不愿进讨，于是仍任昭义军节度使。当时，监军宦官刘承偕颇恃恩权，常对众污辱刘悟，又纵其属下乱法，刘悟大怒，刘承偕奔回长安。
宝历元年九月十二日（825年10月27日），刘悟病逝，追赠为太尉，军中拥立其子
刘从谏继位。
刘悟，其祖正臣，平卢军节度使，袭范阳不克，死。叔父全谅，节度宣武，器其敢毅，署牙将，以罪奔潞州。
王虔休复署为将，被病去，还东都，全谅积缗钱数百万在焉，悟破滕〓用之。从恶少年杀人屠狗，豪横犯法，系河南狱，留守韦夏卿贷免。李师古厚币迎之，始未甚知，后从击球，轩然驰突，撞师古马仆，师古恚，将斩之，悟盛气以语触师古，不忄习，师古奇其才，令将后军，妻以从媦，历牙门右职。师道以军用屈，率贾人钱为助，命悟督之。悟独宽假，人皆归赖。师道被讨，使将兵屯曹，法一而信，士卒乐为用，军中刁斗不鸣。
田弘正兵屯阳谷，悟徙营潭赵，魏师逾河取
卢县，壁阿井，城中飞语以谓冯利涉与悟当为帅。师道内疑，数召悟计事，悟曰：“今与魏如角力者，势已交，先退者负。悟还，魏踵薄城下矣。”左右谏曰：“兵成败未可知，杀大将，孰肯为用？”师道然之。或言悟且乱，不如速去，师道遣使两辈来责战，密语其副张暹使斩悟。使者与暹屏语移时，悟疑之，暹以情告，悟乃斩使者，召诸将议曰：“魏博兵强，出则败，不出则死。且天子所诛，司空而已。吾属为驱迫就死地，孰若还兵取郓立大功，转危亡为富贵乎？”众皆唯唯，而别将赵垂棘沮其行，悟因杀之，并杀所恶三十人，尸帐前，众畏伏。下令曰：“入郓，人赏钱十万，听复私怨，财畜恣取之，唯完军帑，违者斩。”因遣报弘正，使进兵潭赵。悟夜半薄西门，黎明启而入，杀师道并大将魏铣等数十人。即拜悟义成节度使，封彭城郡王，实封户五百。
元和十五年来朝，进检校兵部尚书。穆宗立，徙昭义军。
朱克融乱，议者假威名以厌其乱，移守卢龙。至邢州，会王廷凑之变，不得入，还屯。进兼幽、镇招讨使，治邢州。围临城，观望久不拔，与监军刘承偕不叶，众辱悟，纵其下乱法，悟不堪其忍。承偕与都将张问谋缚悟送京师，以问代节度事。悟知之，以兵围监军，杀小使。其属贾直言质责悟曰：“李司空死有知，使公所为至此，军中将复有如公者矣！”悟遽谢曰：“吾不欲闻李司空字，少选当定。”即捴兵退，匿承偕囚之。帝重违其心，贬承偕，然悟自是颇专肆，上书言多不恭。天下负罪亡命者多归之，强列其冤，累进检校司徒、同中书门下平章事。
宝历初，巫者妄言师道以兵屯镏璃陂，悟惶恐，命祷祭，具千人膳，自往求哀。将易衣，呕血数斗，卒，赠太尉。表其子
刘从谏嗣。仆射
李绛以泽潞内地，与三镇事理不同，不可许。宰相
李逢吉、中尉
王守澄受其赂，曲为奏请。