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。
自此，刘悟颇纵恣，欲效法河朔三镇割据，不再听命于朝廷，朝中失意之徒，也多往投奔。
宝历元年九月十二日（825年10月27日[2] ），刘悟病逝，追赠为太尉，军中拥立其子刘从谏继位。
祖父：刘正臣，平卢节度使
儿子：刘从谏，昭义节度使，检校司空
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。