公元426年，即元嘉三年，宋文帝刘义隆在朝中诛杀徐羡之、傅亮，并亲自讨伐时任荆州刺史的谢晦，随后决定由异母弟弟、开府仪同三司、镇守京口的刘义康接任荆州刺史。
刘义康是刘裕的第四个儿子，十二岁便被父亲任命为冠军将军、豫州刺史，并以“督诸军事”一职都督豫州、司州、雍州、并州四州军事。当时，刘义康年龄尚幼，虽为刺史却并未亲理军政。府州事务皆有长史刘湛决断。
公元420年，即元熙二年，刘裕以宋王之爵入朝，准备接受晋廷禅让时，刘义康负责留守寿阳，后又兼领司州刺史，加督徐州钟离郡、荆州义阳郡军事。是年，刘裕代晋称帝，建立南朝宋，刘义康作为皇子，被封为彭城王，食邑三千户，并进拜右将军。
两年后，刘裕分割豫州辖境，将淮河以东地区析置为南豫州，刘义康被改任为南豫州刺史，并由“督诸军事”升任“监诸军事”，都督南豫州、豫州、司州、雍州、并州五州军事。
他后又改任南徐州刺史，以“使持节、都督诸军事”之职都督南徐州、兖州及扬州晋陵郡军事。同年，刘裕病逝，太子刘义符即位，史称宋少帝。
公元424年，即元嘉元年，宰相徐羡之联合傅亮、谢晦，废黜刘义符，改立宜都王刘义隆为皇帝，史称宋文帝。刘义康由卫将军进拜骠骑将军，加授散骑常侍，并增食邑二千户，获赐鼓吹一部。
次年，刘义康进拜开府仪同三司，仍镇京口。刘义康遂由京口入朝，与宰相王弘一同负责留守事宜。不久，谢晦兵败被杀。刘义康正式出镇荆州，仍领散骑常侍、骠骑将军，持节都督荆州、湘州、雍州、梁州、益州、宁州、南北秦州等八州军事，还获赐班剑的仪仗武士三十人。
刘义康虽然年轻，但生性精明，且对有经国之才的刘湛甚为倚重，故前后居外历职多有善政，深得朝野赞誉。当时刘义隆有意提升宗室地位，以加强皇权。宰相王弘素有谦退之意，于是在左光禄大夫范泰、平陆县令成粲的建议下，举荐刘义康入朝主政。
公元429年，也就是元嘉六年，刘义隆征刘义康入朝，授为侍中、司徒，与王弘一同录尚书事，共辅朝政，并让他以使持节、平北将军、南徐州刺史之职都督扬州、南徐州、兖州三州军事。其司徒府、平北将军府皆“置佐领兵”。
刘义康入辅后，却对与王弘“并录”一事甚为不满，还想得到王弘所兼任的扬州刺史一职。但王弘虽多次称病请辞，都不为刘义隆所允。其弟王昙首与刘义康同为侍中，又“分其权任”，甚至被刘义隆视为接任扬州刺史的最佳人选。刘义康愈加不悦，对王氏兄弟颇有微词。
王弘在王昙首的建议下，将自己府署中的僚属两千人转入刘义康的司徒府，这才令刘义康满意。王昙首后来于公元430年，即元嘉七年病逝。王弘亦多病，遇事多有推让。刘义康终得独揽宰相大权，决断内外众务。
公元432年，即元嘉九年，王弘去世后，文帝更授刘义康扬州刺史，至此，刘义康独掌政事。
刘义康专政期间，文帝常常患病，政事其实都由刘义康一手处理，而且刘义康更衣不解带去照料文帝，内廷和外朝事遂由刘义康所掌握。乃至公元436年，即元嘉十三年，因宋文帝病重，刘义康担心一旦文帝去世，无人能驾驭功高才大的司空檀道济，于是假作诏书，并在宋文帝的同意下收杀檀道济一家及其亲将。
不过，刘义康自以皇帝是至亲，率性而行，行事都不避嫌，没有君臣之礼。而且其时刘义康亲信刘湛等人，更力图想将刘义康推上帝位。他们趁文帝病重时称应以长君继位，甚至去仪曹处拿去东晋时晋康帝兄终弟及的资料，更去诬陷一些忠于国家，不合刘湛一伙的大臣。文帝病愈后知道这些事，即令兄弟之间生了嫌隙。
刘湛初到朝廷来时，文帝对他礼遇甚厚。他善论治道，熟悉前代故事，听者忘倦。后来结党朋比，煽惑义康。文帝对他极不喜欢，但表面上还忍耐着。
文帝对亲近人说：“往日刘湛来见我，我和他谈话时，常看时间早晚，唯恐他离去；最近他入宫，我也常看时间早晚，苦于他还不快走。”
文帝常常有病，刘湛就对义康等说：“天下艰难，哪里是幼主所能抵御的呢！”
加上他经常到尚书议曹查看晋成帝末年立康帝的旧事，为文帝死后立义康为帝做准备。文帝知道了这些事，虽然为了义康间兄弟关系，还未有所发作，但从此对义康有了嫌隙。
矛盾终于爆发了。
公元440元，即嘉十七年，文帝下令收刘湛付廷尉，下诏暴其罪行，在狱中处死，并诛其子及党羽。义康上表逊位，文帝以义康为江州刺史，出镇豫章。
他向文帝辞别，文帝对他沉默哭泣，不说话。他动身去豫章的时候，文帝遣沙门慧琳去送他。
他问慧琳：“弟子有还理不？”慧琳说，“恨公不读数百卷书。”
意思是说他素无学术，不识大体。
随后文帝将司徒、录尚书事及扬州刺史分别授予江夏王刘义恭及尚书仆射殷景仁。
但是，刘义恭鉴于刘义康被贬，虽然担当实质宰相，行事却小心谨慎，只奉行文书；而殷景仁当时已病重，数月之后便病逝，所以实际大权重新返回至宋文帝手中，主相之争以权力归回宋文帝刘义隆手中结束。
公元441年，即元嘉十八年，刘义康到豫章辞任刺史，文帝加增督交广二州湘州之始兴诸军事。
公元445年，即元嘉二十二年十一月，冠军将军、丹阳尹徐湛之告发范晔、孔熙先等密谋拥立刘义康，于是范晔等以谋反罪被处死刑，刘义康被废为庶人，流放至安成郡，更命宁朔将军沈邵为安成公国相，领兵防守。
公元447年，即元嘉二十四，胡藩之子诞世杀豫章太守桓隆之，据郡谋反，打算推奉义康为帝，但很快被镇压。当时江夏王刘义恭上书称刘义康有怨言，动摇人心，建议流放到更偏远的广州。宋文帝听从并命沈邵领广州事，但刘义康未出发沈邵就去世，遂一直留在安成郡。
公元451年，即元嘉二十八年，北魏大军南下至长江以北的瓜步，南朝形势严峻，刘义隆深怕有异心的人会趁乱推举刘义康反叛，遂命中书舍人严龙带毒药赐死他。刘义康以佛教称自杀者不得再世为人而拒绝服药，严龙遂以被子闷死他，享年四十三，以侯爵礼节在安成郡下葬。
