汉成帝时，刘歆以通《诗》、《书》，能属文而被召为黄门郎。河平元年(前28),奉命与父刘向领校秘书，讲六艺传记，举凡诸子、诗赋、数术、方技无所不究。后为中垒校尉。汉哀帝初，大司马王莽荐为侍中太中大夫，迁骑都尉，奉车光禄大夫，又领校《五经》，完成父亲未经事业，总群书而类别为《七略》。建平元年(前6年)建议立《周礼》、《左传》、《毛诗》、《古文尚书》等古文经于学官。遭今文学博士反对，因移书太常博士责之，语甚激切。由此触犯执政大臣，出为河内太守。后历任五原、涿郡太守、安定属国都尉。汉平帝时，王莽执政，征入为右曹太中大夫，迁中垒校尉、羲和、京兆尹，封红休侯。使治明堂、辟雍，典儒林史卜之官，考定律历。又与甄丰、王舜等称颂王莽功德，议立安汉、宰衡之号。王莽代汉，拜刘歆为国师，封嘉新公。后谋诛王莽，事泄自杀。
著《三统历谱》，计算出圆周率为3.1547，世称"刘歆率"。原有著作已佚。明张溥辑有《刘子骏集》收入《汉魏六朝一百三家集》。
人物生平
刘歆少年时通习今文《诗》、《书》，后又治今文《易》和《谷梁春秋》等。以能通经学、善属文为汉成帝召见，待诏宦者署，为黄门郎。汉成帝河平三年(公元前26年)， 随父进入天禄阁，负责整理校订国家收藏的书籍，这使刘歆有机会接触到当时的皇家的各种稀见之书。刘歆坐拥这些皇室典藏，如饥似渴地钻研起来。
当刘歆初入仕途为黄门郎不久，以孤贫恭俭而声名盛高的王莽因王凤临终之托而为黄门郎。两个出身豪贵而又博学的年轻人从此结下了较深的情谊。经过几十年的奋斗，野心勃勃的王莽终于"拔出同列，继四父而辅政。"哀帝死后，他更被举为大司马，独掌政权。
为了给最终篡权作准备，王莽胁持上下，设计诛灭政敌，拔擢党羽。失意的刘歆成为王莽拉拢的对象。王莽把刘歆召回京师，先任命为右曹太中大夫，很快迁官为中垒校尉。不久，王莽为安汉公，随即任刘歆为羲和、京兆尹，封红休侯，让他"典儒林史卜之官"。这时的刘歆已成为学术文化事业的最高领导人。从王莽来说，为了实现政治欲望，也需要有一种新的学说作为自己的理论武器，而刘歆所鼓吹的古文经学，尤其是其中的《左传》和《周礼》，颇有一些利于其篡汉夺权的内容，所以他利用政权的力量大力支持刘歆推行古文经学，同时换取刘歆等人利用古文经学为其固位、篡权和托古改制制造舆论，提供谋略。
元始三年(公元3年)，王莽把女儿许配给平帝为皇后，刘歆等人就占卜说:"兆遇金水工相，卦遇父母得位，所谓康强之占，逢吉之符也。"并为之"杂定婚礼"。由此，王莽得加号"宰衡"，其子王安、王临皆封侯。
元始四年(公元4年)，王莽奏立明堂辟雍，以刘歆典其事，其制度之盛，无与伦比。从而赢得天下儒生学士的好感，他们上书认为这是比"唐虞发举，成周造业"更有意义的事业，要求给王莽"位在诸侯王上，赐以束帛加璧，大国乘车、安车各一，骊马二驷。"王莽得加"九锡"，成为无冕的帝王。
元始五年(公元5年)，刘歆作《钟历书》与《三统历谱》。前者从钟律的考定，以恢复古代的乐律。后者从其父"王者必通三统，明天命所授者博，非独一姓"的理论出发，考其三代历日，从而探索历史变化与天命的关系。两者后来都成为王莽篡权建新的基础理论。
刘歆陷入政治旋涡后，又想极力挣脱。谋诛王莽，事泄自杀。
主要成就
复总领五经，继父未竟之业，部次群书。依《别录》体例，更著为《六略》，又叙各家源流利弊，总为一篇，谓之辑略，以当发凡起例，总名为《七略》。是中国第一部图书。著录图书13219卷。其分类体系对后世影响极大。此后，南北朝宋王俭《七志》、梁阮孝绪《七录》、隋许善心《七林》、宋代郑寅《七录》，均采用七分法。该分类法盛行于东汉，东汉编修的宫廷藏书目录如《兰台书部》、《东观新记》、《仁寿阁新记》均以《七略》为蓝本。原书已佚，主要内容保存于《汉书·艺文志》可略其全貌。
重大贡献
刘歆在经学史上的第一个贡献是发现了一批晚出先秦经书，使之免于佚失，由于刘歆的倡导宣扬，使这批古文经书为社会和士人广泛得知，遂转相传习不辍。
刘歆在经学史上的第二个贡献是开辟了以文字和历史解经的新方法，为了发扬古文经，刘歆等人重视训诂，不仅凭此以读经，且据古文的字体笔意以解经。
刘歆在经学史上的第三个贡献是打破了今文经学对儒学的垄断，开启了古文经学的发展道路。如果说是董仲舒开创了以微言大义说经的今文经学的话，那么重视名物制度的古文经学就是刘歆开其山门了。
刘歆对"五经"古文经典的整理作出了很大的贡献，他所特别爱好且最有研究的是《左传》。汉哀帝即位时，刘歆建议将《左氏春秋》及《毛诗》、《仪礼》、《古文尚书》皆列于学官。哀帝下诏征询臣下对立《左传》博士的意见，同时让刘歆去跟今文经博士们讨论经义。
校理群书
刘向、刘歆父子经过20多年的努力，圆满地完成了中国历史上，第一次由政府组织的大规模图书整理编目工作，在这次校理群书的工作中，刘歆创造出一整套科学的方法。为了对书籍的篇章文字等进行校正和勘定，他们首先兼备众本，广搜异本;然后选定篇目，去除重复;再后纠理错简，校雠文字;最后勘定书名，誊清新本，总共整理出图书33090卷，收藏于天禄阁、石渠阁，建立了第一个国家图书馆，并为先秦古籍的流传，为图书由官府收藏走向民间普及做出了重大贡献。他们系统的古籍整理方法，使校勘、辨伪、考据等学问开始产生。
刘歆在其父刘向编纂《别录》的基础上进一步加工，编成了一部综合性的图书分类目录《七略》，为中国第一部图书分类目录，是具有学术史价值的著作。《七略》计七卷，其《辑略》为全书的叙录，其余六卷，有《六艺略》、《诸子略》、《诗赋略》、《兵书略》、《术数略》、《方技略》，将著录的图书分为六个大类，38种，603家，13219卷。《七略》"辨章学术，考镜源流"，对每种每类都加小序，说明其学术源流、类别含义等，不仅对当时的学术发展有很大的推动作用，对后世的目录学更有着深远的影响，成为中国目录书的典范。著《移书太常博士》，是经学史上重要文献，制作量器"律嘉量"，即圆柱形的标准量器。根据量器的铭文计算，所用圆周率是3.1547，世称"刘歆率"。
刘向、刘歆父子领导的校理群书的工作，创造出一整套科学的方法。为了对书籍的篇章文字等进行校雠和勘定，他们首先兼备众本，广搜异本;然后选定篇目，去除重复;再后纠理错简，校雠文字;最后勘定书名，誊清新本。总共整理出图书33090卷，刘氏父子典籍整理的一个重要工作是编制目录，首先是在每一本书校勘誊清后，由刘向父子集其篇目，叙其旨意，写成叙录，也就是后代的提要。然后，又将各书的叙录集合一起，按部类抄成一书，称为《别录》。这主要是刘向完成的。最后是刘歆在《别录》的基础上进一步加工，编成了一部综合性的图书分类目录《七略》。
刘歆本来从其父学习《诗》《书》《易》和《谷梁传》，在经学上很有造诣。在勘校中秘藏书的过程中，他发现了用先秦古文抄写的《春秋左氏传》，特别喜爱。于是，他一边向研治《左传》有师承的尹成和翟方进学习，请教书中的许多问题及其义理，同时，和父亲刘向一起讨论、辨析《左传》的内容。还以《左传》"教授子孙，下至妇女，无不读诵。"将《左传》与当时已立于学官的《公羊传》《谷梁传》比较，他认为"左丘明好恶与圣人同，亲见夫子，而公羊、谷梁在七十子后，传闻之与亲见之，其详略不同。"《左传》的价值，在《公羊》、《谷梁》之上。
今文经学:刘歆作为西汉末期的著名学者，他曾对西汉中叶以来盛极一时的今文经学进行过尖锐批评。他认为今文经学分文析字，烦言碎辞，学者罢老且不能究其一艺，根本无法达到用日少而畜德多，以对人民进行道德教化的目的，因此他要求存其大体、玩经文而已，尽快结束那种 一经说至百余万言的烦琐的章句学风。除此之外，刘歆还对今文经学的以家法传授的弊端进行了指责，认为他们信口说而背传记，是末师而非往古 ，他们这样做无非是要达到党同门，妒道真的政治目的。刘歆的批评可谓一针见血。
古文经学
自西汉晚期开始，古文经学的振兴是与刘歆的积极倡导分不开的。他在长期校理中秘书籍的过程中，接触到大批外人无法看到的古文经籍，从而产生了浓厚的研究兴趣，并做出了空前的成绩。具体地说来，有以下几点:
第一，重新排列了六艺的次序，把《易》经提到首要的地位。同时，协助刘向将内朝秘藏中发现的《古文易经》校对当时通行的《易经》各种隶书本，把费氏《易》定为古文经典。自孔子以来，六艺次序总是以《诗》、《书》为先，然后一般是《礼》、《乐》、《易》、《春秋》。刘歆认为，"六艺之文，……《易》为之原"。他对《易》颇有研究，认为《易》经由上古伏羲、中古文王、下古孔子三位圣人才完成的，故曰"《易》道深矣，人更三圣，世历三古"，因此，六艺之首当推《易经》。从此以后，历代志书和目录关于六艺的次序，均以刘歆的说法为准。至于《易》的流传，西汉施氏、孟氏、梁氏、京房、费氏《易》、高氏《易》等等，都是隶书的抄写本子。刘向、刘歆父子发现了战国遗存的古文本，用来校对各种隶书本，结果只有费氏《易》与古文本相同，于是确定费氏《易》为古文经典。
第二，首次披露了《古文尚书》和《逸礼》的来历，将秘藏的古文经本传出内朝，使更多的士人有机会学习。鲁恭王从孔子旧宅中发现了古文《尚书》与《逸礼》，后由孔安国献给朝廷，藏于秘府。向、歆父子整理时，发现古文《尚书》比今文本多出十六篇，并对欧阳氏、大小夏侯氏三家今文本作了校核，发现了一些脱字之处。刘歆在《移让太常博士书》中，首次披露孔壁古书的事实，使朝野士人都知道还有《古文尚书》与《逸礼》的存在。这对推动古文经典的广泛流传起了重要作用。
第三，首次把《毛诗》归于古文经典。刘歆少时通习今文《诗》学，后来才读到《毛诗》。他根据内朝秘府的资料，知道"又有毛公之学，在谓子夏所传，而河间献王好之，未得立"。
第四，首次把《周官》称为"经"，列入古文经典。《周官》名称，始见于《史记·封禅书》，原来不称"经"，与儒家经典没有什么关系。刘向、刘歆整理时，开始归入"六艺略"礼类，称之为《周官经》六篇。
第五，重新整理《左氏春秋》，探求全书的义理。从汉初直到汉成帝时，传习《左氏春秋》的有北平侯张苍、贾谊、赵人贯公、张禹、尹更始及其子尹咸、翟方进、房风等人。由于"《左氏传》多古字古言，学者传训访而已。"刘歆校"中秘书"时，看到《左氏传》古文本"大好之"。遂向丞相翟方进和亟相史尹咸学习《左氏春秋》，质问大义。
天文学家
羲和，西汉时称太史令，王莽夺权后，把许多官名都改为上古时的官名。羲和是帝尧(约公元前21世纪)时的天文官，王莽就把太史令之称改为羲和。刘歆任天文官时，做了一项很重要的天文工作，这就是编制了三统历，他对天文学的贡献都记载在三统历之中。
三统历是根据太初历改编的，其中加入了许多新的内容。太初历是汉初天文学家邓平、落下闳等人编制的，从太初元年(公元前104年)一直使用到西汉末。刘歆系统地叙述了太初历的内容，又补充了很多原来简略的天文学知识，并仔细分析考证了上古以来的天文文献和天文记录，写成了《三统历谱》。
最早提出"岁星超辰"计算法:三统历在中国天文学史上，首次提出了岁星超辰的计算方法。岁星就是木星，岁星超辰即:它在恒星背景上约每11.86年自西向东运行一周。由于11.86年与12年很接近，我国古代就认为它是12年一周天，因此把周天分为12分，称为12次，认为木星每年行经一次，12年正好运行12次，完成一周天。由于11.86年的周期较12年要快一点儿，因此经过若干年后，岁星的实际位置就较按12年一周天计算的位置超前一次，这就叫岁星超辰。设岁星经过X年超辰一次，按12年一周天计，岁星运行了X次;按照11.86年一周天计，岁星运行了12X/11.86-1，列成方程:x=(12x/11.86)-1，解这个方程，X=84.71，就是说，岁星每84年到85年超辰一次。
刘歆还是中国古代第一个提出接近正确的交食周期的天文学家。交食包括日食和月食。交食周期的最早记载，是在司马迁的《史记》中，但由于可能是某些数字的错乱，在刘歆所处的年代很难确定它的周期值。刘歆坚信日月食都是有规律可循的自然现象，他通过分析各种书上的月食记载，提出了135个朔望月有23次交食的交食周期值。
人物评价
刘歆，是西汉今文学之异军，是东汉古文经学之宗师。
成帝之初，亲信大臣就推荐说"欲通达有异材"。
章太炎:"孔子以后的最大人物。"
顾颉刚:"学术界的大伟人。"
刘歆的卓越学识确实是为古今学者同声赞誉的，然而，他又是帮助王莽篡夺汉室江山，建立新朝的最主要人物之一，政治上与王莽的不光彩事业捆在一起，而受到后人的唾弃。
刘歆完成的《三统历谱》是中国古代流传下来的一部完整的天文著作，它的内容有编制历法的理论，有节气、朔望、月食以及五星等的常数和位置的推算方法，还有基本的恒星位置数据。可以说，它包含了现代天文年历的基本内容，因而《三统历谱》被认为是世界上最早的天文年历的雏形。
中国在春秋时代已经发现了岁星超辰问题，但是没有提出超辰计算法。刘歆分析了《左传》等史书中关于岁星位置的记载，提出了岁星每144年超辰一次，数值虽然并不准确，但这是历史上第一个用科学的态度探索岁星超辰规律的十分宝贵的尝试，为在思想上实现天文学从神学向科学的伟大转变奠定了坚实的基础。
亲属成员
高祖父:刘富、
曾祖父:刘辟强，学问出众，但不肯出仕。
祖父:刘德
父亲:刘向 ，中垒校尉、经学家
主要作品
《山海经》
《七略》
