刘敏生活于战乱不断的金元交替之际，12岁时随父母躲避到德兴禅房山（今涿鹿）。蒙古兵打到德兴，父母丢下刘敏慌忙逃走，于是蒙古大将就收养了他。一天，蒙古皇帝大汗成吉思汗在行营设宴款待将领，刘敏随之入帐，成吉思汗看到刘敏气质不凡，就问了他的情况，把他留在身边当宿卫，请人教他蒙古语。过了两年，刘敏就学会了各部落的语言，受到成吉思汗的赞赏，赐他名“玉出干”，让他出入禁闼，成为贴身侍卫。
成吉思汗征西辽诸国、征回回国，刘敏都随行征战。在征战过程中，成吉思汗更加欣赏刘敏的才华，蒙古太祖十八年（1223年），授予他安抚使一职，便宜行事，兼燕京路征收税课、漕运、盐场、僧道、司天等事。刘敏在任上办了许多令人称道的事情。丞相耶律楚材是契丹人，所以当时首都也有不少的契丹人，其中有些人常常半夜拿着弓箭抢掠民财，没人敢管，刘敏杀了带头的贼人，又公告于市，首都恢复了安定。同时，刘敏还非常注意汉文化的学习和传播，在燕京办学校，请中原过来的名士为师。
蒙古太宗元年（1229年），太宗窝阔台即位，刘敏负责朝廷的工程大事，改造行宫幄殿。太宗七年（1235年），又建起和林的万安宫，这些工程完成后，窝阔台特意设宴招待慰劳刘敏。太宗十三年（1241年）春天，又让他出任极为重要的管理中原事务的行尚书省长官一职，并给了他一道特别管用的诏书：“卿之所行，有司不得与闻。”不久，这道诏书就发挥了威力，和刘敏共同主持行尚书省事的牙鲁瓦赤性格暴躁，总想专权，于是他就派手下到处散布流言，刘敏拿出这道手诏给他看，牙鲁瓦赤才停止活动。窝阔台知道后马上令人调查，最后罢免牙鲁瓦赤，令刘敏独任。刘敏担任这一职务经过了定宗、宪宗时期，直到蒙古宪宗四年（1254年），才将这一职务交给长子刘世亨接替。自己则渐渐退出政治舞台，以画画为乐，刘敏善画墨竹，有《风烟夕翠图》传世。
元世祖中统元年（1260年），忽必烈继位，并准备再次伐宋，刘敏带着病坐着车来求见，忽必列说：“你有病，不召而来，想说什么？”刘敏说：“我听说天子出巡，应该跟着前去，但是中原地广民贫，劳师远伐，恐怕不是好的计策。”皇帝没有采纳他的意见，于是刘敏就退居在年丰。过了不久，忽必烈南征，路过年丰，刘敏入见，还没等刘敏说话，忽必烈就关心地说了一番话：“我太祖励精图治，亲身经历的也就剩你了。你年事已高，应该整理一下你的经验，为后世留下。”深受战乱之苦的刘敏没有阻挡住也不可能阻挡住这场新的战争。没多久，刘敏返回燕都就去世了。