劉驁出生于公元前51年，是漢元帝劉奭與王政君的兒子。他自幼深得祖父漢宣帝喜愛，常被帶在身邊，漢宣帝親自為他取名為劉驁，字太孫。初元二年（公元前47年），劉驁被立為太子。少年時期的劉驁好讀經書文辭，性格寬博謹慎，曾因繞行皇帝專用馳道避免僭越而受元帝嘉獎，獲準此后直行馳道。但年齡稍長后，他逐漸沉湎酒樂。

竟寧元年（公元前33年），漢元帝駕崩，劉驁繼承皇位。他在位初期，試圖制衡外戚與宦官，罷黜了元帝寵臣宦官石顯，削弱宦官勢力。同時利用外戚派系矛盾，排擠許皇后之父許嘉，并打壓另一外戚家族馮氏。然而，這些舉措未能遏制王氏擴張，反使王鳳獨攬大權。

綏和元年（公元前8年），在大臣何武建議下，漢成帝進行官制改革，實行三公平行的政治體制，史稱“綏和改制”。賜大司馬金印紫綬，置官屬，將御史大夫改為大司空，由銀印青綬升級為金印紫綬，二者與丞相權力平行，合稱“三公”。同年十二月，罷部刺史改為州牧。

劉驁好酒色，稱帝后更甚。他寵愛趙飛燕和趙合德姐妹，趙飛燕以“掌上舞”聞名，趙合德則以美貌和手段深得劉驁喜愛，姐妹倆專寵后宮十余年，但均無子。為鞏固地位，趙氏姐妹多次謀害皇嗣，導致宮中流傳“燕啄皇孫”的童謠。此外，劉驁還曾寵幸張放，任其為侍中中郎將，二人同臥起，一起微服出行。他還建造霄游宮、飛行殿和云雷宮等供自己享樂。

綏和二年（公元前7年），劉驁在未央宮中風，不久后暴死于趙合德的懷中，終年四十五歲。太后王政君追查死因，趙合德畏罪自殺。劉驁死后，侄子劉欣繼位，是為漢哀帝。