1962年8月5日，刘泉声出生。
1979年9月—1983年7月，就读于山东矿业学院（今山东科技大学）土木工程系矿井建设专业，毕业获得学士学位。
1983年9月—1986年7月，就读于中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学专业，毕业获得硕士学位。
1986年7月，任中国科学院武汉岩土力学研究所研究实习员。
1988年12月，任中国科学院武汉岩土力学研究所助理研究员。
1994年6月，任中国科学院武汉岩土力学研究所副研究员。
1996年9月—2000年10月，就读于中国科学院武汉岩土力学研究所岩土工程专业，毕业获得在职博士学位。
1996年12月，任中国科学院武汉岩土力学研究所研究员。
1997年8月—1998年7月，任日本通产省工业技术院资源环境技术综合研究所客座研究员。
2001年1月—6月，任日本地质调查所特别研究员（STA Fellow）。
2004年1月，任中国科学院武汉岩土力学研究所地下工程方向责任研究员。
2007年9月，任中国科学院二级研究员。
2008年，被评为教育部“长江学者特聘教授”。
2009年7月，任武汉大学土木建筑工程学院二级教授；11月，任武汉大学土木建筑工程学院副院长。
2013年8月，任国家973计划项目“深部复合地层围岩与TBM相互作用机理及安全控制”首席科学家。
2015年，入选中国工程院能源与矿业工程学部院士增选的有效候选人。[2]
2016年12月，任武汉大学土木建筑工程学院院长。
2017年，入选中国工程院能源与矿业工程学部院士增选的有效候选人。[8]
2019年，成为中国工程院能源与矿业工程学部院士增选进入第二轮评审的候选人。[9]
2020年9月，任武汉大学学术委员会副主任。[4]
2021年，获评武汉大学“师德标兵”、“我心目中的好导师”称号。[20]
2022年，获评“中国科学院优秀导师”称号。[20]
2020年—2022年，连续三年入选爱思维尔中国高被引学者。[20]
2022年，入选斯坦福大学全球前2%顶尖科学家终身成就榜。[20]