刘璿的母亲王氏(王贵人)，本是刘禅皇后敬哀皇后张氏的侍女，后被刘禅纳入后宫，封为贵人，并于建兴二年(224年)生下刘璿。
延熙元年(238年)正月，刘禅立刘璿为太子，并下册文说：“过去帝王，承嗣王位，选立太子为王朝副君，此乃自古至今之常规。现在立刘璿为皇太子，以承继光大祖宗的神威，特命使行丞相事、左将军向朗持节授予印绶。你要努力完善自己的美好品性，严守道义，探研典章礼制，尊师敬傅，吸收众人之长，以助自己德行，可要切实勉励自己加强修养!”当时刘璿十五岁。
刘璿喜爱骑马射箭，出入没有节制规矩，东宫属官中庶子霍弋引经据典，尽心规谏刘璿，使刘璿的不好行为得以改善。
景耀六年(263年)冬天，魏国攻打蜀汉，刘禅举国向魏国大将邓艾投降，蜀汉灭亡。魏国掌权的司马氏准备将刘璿随后主刘禅迁徙至洛阳。
咸熙元年(264年)正月，蜀汉大将军姜维听闻刘禅举国投降魏国，于是假装向魏国镇西将军钟会投降，设计将邓艾杀死。但不久姜维和钟会起事的事情泄漏，钟会和姜维同时被杀，刘璿也被乱兵杀害。