漢成帝時(shí)，劉歆以通《詩》《書》，能屬文而被召為黃門郎 。河平元年(前28),奉命與父劉向領(lǐng)校秘書，講六藝傳記，舉凡諸子、詩賦、數(shù)術(shù)、方技無所不究 。后為中壘校尉 。漢哀帝初，大司馬王莽薦為侍中太中大夫，遷騎都尉，奉車光祿大夫，又領(lǐng)?！段褰?jīng)》，完成父親未競事業(yè)，總?cè)簳悇e為《七略》 。
建平元年(公元前6年)建議立《周禮》《左傳》《毛詩》《古文尚書》等古文經(jīng)于學(xué)官 。遭今文學(xué)博士反對，因移書太常博士責(zé)之，語甚激切 。由此觸犯執(zhí)政大臣，出為河內(nèi)太守 。后歷任五原、涿郡太守、安定屬國都尉 。
漢平帝時(shí)，王莽執(zhí)政，征入為右曹太中大夫，遷中壘校尉、羲和、京兆尹，封紅休侯 。使治明堂、辟雍，典儒林史卜之官，考定律歷 。又與甄豐、王舜等稱頌王莽功德，議立安漢、宰衡之號 。王莽代漢，拜劉歆為國師，封嘉新公 。后謀誅王莽，事泄自殺 。
