1955年12月28日，中共建政6年之後，劉曉波出生於吉林省長春市的一個知識分子家庭，父親為東北師範大學中文系教授。劉家有5個孩子，都是男丁。大哥劉曉光、二哥劉曉暉、劉曉波是老三、老四劉曉暄、老五劉曉東。
劉曉波天生聰明，從小調皮搗蛋，自承從11歲就開始吸菸，「始於好奇，中經冒險和叛逆，終成一個癮君子。」那也是文革興起的年代。1969年至1973年，他隨父母奔赴內蒙古科爾沁右翼前旗大石寨公社插隊下鄉。1974年7月他19歲時再次下鄉，吉林省農安縣三崗公社。1976年11月，他回到長春在建築公司任職工人。
「感謝文化大革命……我可以暫時擺脫教育程序，去幹我想幹的事」
對於文革，劉曉波如此回憶：「我非常感謝文化大革命。那時我是一個孩子，我可以想幹什麼便幹什麼。父母都去幹革命。學校都停課了，我可以暫時擺脫教育程序，去幹我想幹的事，去玩，去打仗，我過得很愉快。」
「我在文革中能看到的書只有馬克思選集，馬克思給我提供了不少西方哲學史的線索，是當時『走向世界』的唯一橋樑。我看過馬克思全集四十多卷，可以大段大段背下來。馬克思前期的作品不錯。」
但劉曉波還是回到「教育程序」，而且克紹箕裘，1977年考入吉林大學中文系，1982年畢業獲文學學士學位，隨後考入北京師範大學中文系碩士班，1984年拿到學位，留系任教。
1984年4月，劉曉波在《國際關係學院學報》上發表第一篇作品《論藝術直覺》，並持續在學術刊物上發表美學和文學評論。1985年至1986年發表的〈一種新的審美思潮〉、〈無法迴避的反思──從幾部有關知識分子的小說談起〉、〈危機！新時期文學面臨危機！〉，讓劉曉波與後來震撼文壇的「劉曉波現象」初露鋒芒，透過《深圳青年報》的傳播而在青年學生中激起迴響。
從文學評論到思想文化批判，非理性主義、反傳統思潮的代言人
劉曉波認為，劉索拉、徐星的「新潮小說」「標誌著中國青年對封建意識的自覺批判和個性覺醒」，「它們的共同主題便是對人格獨立的追求」，那些玩世不恭的青年形像是「魯迅的『狂人』的後裔」，他們在「冷嘲熱諷中的抗爭與追求」應該得到理解。
劉曉波強烈否定《哥德巴赫猜想》、《綠化樹》、《人到中年》等作品中那些忍辱負重、可歌可泣的知識分子形像，斥之為「帶有異化色彩的人格」，呼籲「從自我否定起步的自我重建」。
他感歎：「中國文壇缺少具有挑戰姿態的人物」；「中國作家仍然缺乏個性意識。這種無個性的深層就是生命力的枯萎、生命力的理性化、教條化，中國文化的發展一直是以理性束縛感性生命，以道德規範框架個性意識的自由發展」；「不打破傳統，不像五四時期那樣徹底否定傳統的古典文化，不擺脫理性化教條化的束縛，便擺脫不了危機。」
不難發現，劉曉波一步一步從文學評論發展到思想文化批判層面，成為非理性主義、反傳統思潮的代言人。1987年，劉曉波發表首部著作及成名作《選擇的批判——與李澤厚對話》。1988年6月，劉曉波發表博士論文《審美與人的自由》，其論文答辯會（口試）吸引數百名學生旁聽，9位學者組成的答辯委員會一致通過，劉曉波成為文學博士，並應聘為北京師範大學中文系講師。
「暴政並不可怕，可怕的是對暴政的屈服、沉默或讚美」
1988年8月到1989年5月間，劉曉波應邀赴挪威奧斯陸大學、美國夏威夷大學、美國哥倫比亞大學擔任訪問學者。1989年4月15日，中共前總書記胡耀邦去世，北京及全國高校（大學）學生相繼舉辦悼念活動，發展成大規模街頭抗議運動，當時人在哥倫比亞大學訪問的劉曉波立即響應，參與海外中國留學生和訪問學者的聲援活動。
4月20日，劉曉波與胡平、陳軍等10人共同發表敦促中共反省糾正錯誤的〈改革建言〉，對學運表示關注，要求重新審查1983年「清除精神污染」運動、1987年「反資產階級自由化」運動的有關問題，並主張「修改憲法」，取消鄧小平「四項基本原則」，加入保障基本人權的條款，開放民間報刊，禁止因言定罪，真正實行言論自由、出版自由和新聞自由。
4月22日，劉曉波在《世界日報》發表〈胡耀邦逝世現象的省思〉，起草〈致中國大學生的公開信〉，批判中國社會主義制度是「專制政體」，鼓動學潮要「拋棄尋找開明君主的改革模式，而嘗試著走一條從制度上改造中國的道路。」「如果大陸的大學生們和那些追求民主的知識分子們，能在公開支持黨內開明派的同時，也公開支援魏京生等人和海外的《中國之春》，肯定會加快中國民主化的進程。」「暴政並不可怕，可怕的是對暴政的屈服、沉默或讚美。」
離開美國，回到北京，參與學運，進行絕食
4月26日，劉曉波離開美國，27日回到北京，並立即參與學運活動。
5月13日，北京數百名大學生到天安門廣場開始絕食靜坐；14日，劉曉波到廣場支持和協助學生，參與廣場絕食團的宣傳、撰稿、講演、募捐等活動，為《北師大絕食團通訊》籌款、組稿、編輯和發行，並參與「首都各界聯合會」的籌建工作。
6月2日，劉曉波與周舵、高新和台灣歌手侯德健發表〈六．二絕食宣言〉，一方面大聲疾呼「我們不是尋找死亡。我們尋找真的生命。」一方面開始72小時絕食。後來在軍隊進入天安門廣場的所謂「清場」過程中，劉曉波等人「廣場四君子」曾經與軍隊談判，試圖讓學生安全撤離，但仍無力阻止舉世震驚的「六四慘案」。
6月6日，劉曉波遭到拘捕，後來被迫在中央電視台「作證」表示「未見軍隊在天安門廣場上殺人」。9月，劉曉波被開除公職。
1991年1月，劉曉波在北京市中級人民法院受審，被判「反革命宣傳煽動罪」，但因說服學生撤離廣場被作為「重大立功表現」而免予刑事處分釋放。出獄之後，劉曉波作為自由撰稿人繼續在北京從事寫作，並參與人權活動，也成為北京當局重點監控的對象。1992年，台灣時報文化公司出版劉曉波的《末日倖存者的獨白》。
不斷發表言論，不斷被監控逮捕
1993年1月，劉曉波應邀出訪澳洲和美國。同年5月，謝絕海外朋友留下避難的建議，返回中國。1995年2月20日，劉曉波起草並與包遵信、王若水、陳子明、徐文立等人聯署發表《反腐敗建議書——致八屆人大三次全會》。5月，他又和陳小平共同起草《汲取血的教訓推進民主與法治進程——「六四」六周年呼籲書》，被北京市公安局以「監視居住」的方式關押在北京郊區，1996年2月才獲釋。
1996年10月10日，劉曉波與王希哲發表《雙十宣言》，論及兩岸統一的政治基礎問題、西藏問題、關於健全全國人民代表大會制的問題、釣魚島問題。在宣言正式發表的前兩天，劉曉波被北京市公安局拘留，後來以「擾亂社會秩序」判處勞動教養3年，被關押到大連勞動教養所。
同一年，劉曉波與詩人、畫家和攝影家劉霞（1961年生）結婚。1999年10月7日，劉曉波勞教期滿獲釋，回到北京從事自由寫作。2000年，劉曉波出版了三本書：《向良心說謊的民族》，《劉曉波劉霞詩選》、《美人贈我蒙汗藥》（與王朔合著）。同年7月，劉曉波參與創立中國獨立作家筆會（後改名為獨立中文筆會）。
《零八憲章》爭什麼？自由、人權、民主、憲政
2008年，劉曉波發起並參與起草《零八憲章》，同年12月10日世界人權日、聯合國《世界人權宣言》60周年發表。《零八憲章》提出6點理念與19點主張，闡述自由、人權、民主、憲政等概念，主張修改憲法、實行分權制衡，實現立法民主，司法獨立，主張結社、集會、言論、宗教自由。
《零八憲章》發表的前2天，2008年12月8日，劉曉波被以「涉嫌煽動顛覆國家政權罪」刑事拘留，2009年6月23日被批准逮捕，12月25日被北京市第一中級人民法院判處有期徒刑11年。2010年2月11日，北京市高級人民法院駁回劉曉波的上訴，維持原判。2010年5月26日，劉曉波被轉入遼寧省錦州監獄服刑。
同年10月8日，挪威諾貝爾委員會以「在中國為基本人權進行長期的非暴力抗爭」（for his long and non-violent struggle for fundamental human rights in China）為由，將2010年諾貝爾和平獎頒與劉曉波。北京當局強烈抗議，繼續囚禁劉曉波，並軟禁劉霞。12月10日頒獎當日，諾貝爾和平獎委員會以空椅代表劉曉波，保留獎狀和獎金，等候劉曉波領取。
2017年5月31日，劉曉波在身體檢查時發現異狀。6月7日，劉曉波被醫師確診罹患肝癌，終於以「保外就醫」的方式離開他待了3103天的監獄，住進瀋陽市中國醫科大學附屬第一醫院。儘管劉霞與各方都希望劉曉波能出國接受治療，受邀會診的美國與德國的醫師也認為可行，但北京當局始終拒絕放行。
2017年7月13日，中國瀋陽市司法局與中國醫科大學附屬第一醫院先後發布消息：劉曉波「因多重器官功能衰竭，經搶救無效死亡。」
1955年12月28日生，2017年7月13日死。劉曉波享壽61歲，以61年生命譜寫出近代中國政治史最偉大的篇章之一。
