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，大将邓艾率军到达成都，刘禅带着太子刘璿及诸王、群臣六十多人面缚向邓艾投降，蜀汉灭亡。邓艾承制拜刘禅行骠骑将军，太子刘璿为奉车都尉，诸王为驸马都尉。魏国掌权的司马氏准备将刘璿随后主刘禅迁徙至洛阳。
魏咸熙元年（264年）正月，邓艾遭镇西将军钟会构陷，被魏国收捕。钟会欲举蜀地造反，以故蜀汉大将军姜维为爪牙，姜维也打算借钟会之手复国。不久后，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。
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