宋孝武帝刘骏的长子，生母为文穆皇后王宪嫄。元嘉三十年四月，宋孝武帝即皇帝位，立刘子业为皇太子。刘子业从小生活在皇家，生活非常优越，从小娇生惯养的他，做事一向都嚣张跋扈也非常偏激不求上进的他也时常被孝武帝训斥，所以刘子业的脾气也很暴躁，他开始更加的放纵自己，十分离谱。
大明八年(464年)闰五月十六日，宋孝武帝去世。同日，刘子业即位，改元永光。一继位的刘子业，便将自己的姐姐山阴公主刘楚玉召进宫，这个刘楚玉生的一副好容貌，成人之后的她便嫁给了宰相和尚之的的孙子何戢。
淫乐无度的刘楚玉便同意了弟弟的要求，时间长了，刘楚玉便对刘子业心生厌烦，谓帝曰：据《宋书·卷七·本纪第七》记载“妾与陛下，虽男女有殊，俱托体先帝。陛下六宫万数，而妾唯驸马一人。事不均平，一何至
景和元年(465年)八月，刘子业去祭拜祖庙，进入庙内观看的刘子业开始评头论足，当他看到父亲宋孝武帝刘骏的画像时，大声骂道：“你个齇奴!”，还让画匠把刘骏的酒糟鼻子画出来，不但如此，刘子业决定挖掘自己老爹刘骏的陵墓。直到太史官劝刘子业说：“挖掘父亲陵墓，对陛下本人不吉利!刘子业这才放弃，心中不愉快的刘子业便
除此之外，刘子业还宠幸了自己的姑妈新蔡公主刘英媚刘英媚是孝武帝的异母妹，后来嫁给卫将军何瑀之子何迈为妻。景和元年(465年)十月，刘英媚被诏入宫后，刘子业强行扣留她并与她发生了关系，成为了“谢贵嫔”，刘子业并还对外称刘英媚已经去世。何迈不堪受辱，图谋废黜昏君，结果走漏风声被刘子业诛杀。
刘子业的暴行却远远不止如此，他还常常在叔叔建安王刘休仁面前使左右侍臣强迫奸淫刘休仁的生母杨太妃，如果有人迟疑一会，就会被杀。他还经常在出游华林园竹林堂时，命令宫女赤裸身体相互追逐、戏笑。景和元年(465年)十一月二十九日，刘子业强迫左右侍从侮辱奸淫了所有妃子、公主，刘子业叔叔南平王刘铄的妃子江氏不同意之后，刘子业便下令杀死了江氏的三个儿子。
狂悖无人君之道的刘子业忌畏各位叔父，便想方设法侮辱他们，还为他们制作了囚笼，刘子业的叔叔建安王刘休仁和湘东王刘彧、山阳王刘休祐，身体都很肥壮，刘子业曾经用木槽盛饭，再放进各种杂食，搅和拌合，又在地上挖一个坑，装满了泥水，让叔叔去泥潭中翻滚，命令他像畜牲一样地用嘴去槽中吃食，以此欢笑取乐。
由于刘子业日益凶残暴虐，不断杀人，不久后引发了废帝事件，景和元年十一月三十日（466年1月1日）夜，寿寂之杀了他，时年十七岁。葬于丹阳郡秣陵县南郊坛西。
