刘辟字太初，选拔为进士宏词科，任韦皋府中幕僚，连续升官，任御史中丞、支度副使。韦皋死了，刘辟主持善后事务，暗示诸将向朝廷求取旄节。宪宗召他回朝任给事中，他不接受朝廷的命令。

当时皇帝刚即位，想让国家宁静，就任命他为检校工部尚书，剑南、西川节度使。

刘辟认为可以迫使皇帝改变决定，更加骄横不法，说出了背叛皇帝的话，要求统领三川，想任用与他感情好的卢文若任东川节度使，就派兵攻取梓州。并且借口掌管天文历法的官员说五福神、太一神住在四川，竟然建筑高楼来求吉祥。

皇帝这才重视征讨，但宰相杜黄裳劝皇帝，并且说：“刘辟不过是一个狂妄的书生，可以一交战就活捉过来。”推荐高崇文、李元弈等率领神策军行营的部队向西进军，派严砺、李康夹攻刘辟。朝廷下诏书准许他悔过自新，刘辟不听，高崇文攻取东川，皇帝下诏书削去刘辟的官职爵位，进军攻破鹿头关，顺利地攻占成都。刘辟带几十个骑兵逃到洋灌田，投水自杀，又没有淹死，骑将郦定进活捉了他，卢文若先杀了自己的全族人，身上绑石头自己沉到长江里，没有找到尸体。

用囚车把刘辟送往京城，他还希望不处死，在路上高兴地吃喝。快到京城，神策军派兵接着押送，用铁练套着他的头，拉进城，刘辟吃惊地说：“怎么到了这地步了？”皇帝亲临兴安楼行受俘礼，接收俘虏，皇帝审讯他谋反的罪状，刘辟说“：我不敢造反，是五院的子弟做坏事，我制止不住。”皇帝说“：派使者赐给的符节为什么不接受？”刘辟这才认罪。献给社稷宗庙后，在大街上示众，在城西南独柳下杀死了他。儿子超郎等九人，与部将崔纲先后处死。

当初，刘辟曾经病重，见到探病的人，必定要把手送入他口中，刘辟就张嘴咬。只有卢文若来了，才与平常一样，所以更加与他亲密，结果都被杀了全族。