湖南省湘潭縣人，1878年12月3日出生於湘潭縣白石鋪八鬥衝。1893年隨父母遷居湘潭城柳絲巷，是劉道一之兄。少時讀私塾，後入長沙嶽麓書院讀書。接受新思想，與會黨人員交往密切，特別與哥老會首領馬福益有深交。1900年，積極參加唐才常在漢口的反清鬥爭。1902年自費留學日本，就讀於日本弘文學院速成師範科。與黃興相識，成為至交。曾參加留日學生抗俄義勇隊，反對沙俄侵占中國東三省。1903年11月回國後，與黃興一道在長沙籌備華興會，1904年2月華興會成立，被推選為副會長。他與黃興及馬福益秘密會晤於湘潭茶園鋪，決定在1904年11月16日乘湖南省文武要員在玉泉殿為慈槽太後慶祝70大壽之時，舉行長沙起義，後因叛徒告密而流產，經上海逃亡日本。

1905年8月，孫中山、黃興在日本東京創建中國同盟會，他於1907年1月加入，並襄助黃興主持庶務部事宜，後代行總理職務，全力協助孫中山、黃興開展革命活動。1911年武昌起義後，與黃興一起抵達武昌，他任督戰員。1911年10月31日長沙發生兵變，焦達峰、陳作新遇難，黃興派他回湘調處，請兵援鄂，穩定湖南政局。1912年1月28日，被湖南代表推舉為南京臨時參議院議員。3月3日，中國同盟會本部在南京召開會員大會，被推舉為同盟會幹事之一。1912年8月，任陸征祥內閣的工商總長。同盟會改組為國民黨後，繼任趙秉鈞內閣的工商總長，致力於發展民族工商業，主張“工商立國”，鼓勵競爭，抑製強權，保護和發展民族工商業。這年3月宋教仁被刺後，積極投入反對袁世凱的鬥爭。這年7月，被迫辭去工商總長之職，避居天津日租界。

1915年8月，楊度以5萬元作條件，請他在勸進書上蓋章，擁袁稱帝，他堅決拒絕。同年10月，在天津創辦《公民日報》，從袁世凱的族侄袁瑛手裏搞到袁與日本簽訂的《二十一條》賣國條約副本，立即予以披露，促進了反袁運動的發展。他盡力掩護蔡鍔脫險，輾轉天津去雲南發動護國運動，自己仍留在天津辦報，在輿論上配合反袁鬥爭。

黎元洪任總統時，他任國會議員。1918年國會解散後回到湘潭。北伐戰爭前夕，赴廣州投入革命洪流，與國共兩黨領導人交往甚密。大革命失敗後，寓居北京，閉門著書，撰寫《黃興傳記》。九一八事變發生後，力主國共團結抗日，1932年1月寫下洋洋萬言的《救國方略之我見》，係統地闡述了對時局的態度和立場。1932年受聘為中國國民黨黨史編纂委員會纂修。1933年任行政院顧問，力主抗日，挽救民族危亡。1934年被蔣介石解職，回湘潭定居。