计全宋州

刘昌出身行伍，少时学习骑射。天宝十四载（755年），范阳、平卢、河东节度使安禄山起兵叛乱，年未弱冠的刘昌跟随河南防御使张介然御敌，被任命为易州遂城府左果毅。

宝应元年（762年），叛军首领史朝义派兵围攻宋州（今河南商丘），城中粮食耗尽，即将失陷。当时，刘昌也在城中，为宋州刺史李岑谋划道：“如今河阳有李太尉（李光弼）克敌制胜，况且江、淮地区兵力充足，本城府库中尚有数千斤酒曲，可以弄碎后食用。估计援兵不到二十日就应该会抵达。城东南角的敌军，大家认为最为危险，我请求前往守卫。”刘昌于是披甲持盾登城，向叛军陈述逆顺的道理，使其畏服。十五天后，河南副元帅李光弼果然率援军抵达，大破史朝义。李光弼听说刘昌的计谋后，将他召至军中，破格试用为左金吾卫郎将。

广德二年（764年），李光弼去世，宰相王缙出任河南副元帅。王缙让刘昌回到宋州，任牙门将。后转为太仆卿，兼任许州别驾。

屡立功勋

大历十一年（776年），汴宋都虞候李灵曜占据汴州（今河南开封）谋反。汴宋兵马使李僧惠是李灵曜的谋主，刘昌暗中派僧人神表劝说李僧惠归顺。李僧惠召来刘昌，向他问计，刘昌哭着陈说逆顺的道理。李僧惠深为感动，于是让神表携奏章前往京师，请求讨伐李灵曜，成功剪除了叛军的左翼。十月，汴州被收复，叛乱平定。当时，淮西节度使李忠臣击杀了与自己争功的李僧惠，又想杀害刘昌。刘昌闻讯后，马上逃走，这才幸免于难。

大历十二年（777年），永平军牙将刘玄佐出任宋州刺史，将刘昌复职。后来，刘昌又改任太常卿兼华州别驾。

唐德宗建中二年（781年），刘玄佐升任宋亳颍节度使（宣武节度使），建号宣武军。刘昌自下级军官一跃升为左厢兵马使。同年，平卢节度使李正己死后，其子李纳匿丧谋叛。刘昌领偏师收复考城，加官行营诸军马步都虞候、检校太子詹事兼御史中丞。

建中三年（782年），刘玄佐进攻李纳治下的濮州，授刘昌为摄（代理）濮州刺史。

固守宁陵

建中四年（783年）十二月，叛乱的淮西节度使李希烈攻陷汴州，旋即再陷襄邑（今河南睢县）。刘洽所派精兵五千人全军覆没，自宋州至江、淮地区，人心大为震恐。李希烈率五万大军乘胜进攻宁陵（今河南宁陵），引河水灌城。刘昌当时率三千人（一作两千人）保卫宁陵，他深挖壕沟以防叛军由地道入城。在四十五日内，刘昌不解甲胄，亲自激励士卒坚守。至兴元元年（784年）二月，镇海军节度使韩滉派部将王栖曜等率军救援。王栖曜先派数千名强健的弩手游过汴水，乘夜入城。次日，弩手从城上射击李希烈，箭矢射至叛军帐幕中。李希烈大惊道：“宣、润的弩手到了！”便解除宁陵之围，自行离去。

解围陈州

此后，李希烈又派部下骁将翟崇晖帅兵围攻陈州，陈州刺史李公廉束手无策。兴元元年（784年）闰十月，刘玄佐派刘昌与陇右、幽州行营节度使曲环领兵三万援救陈州。十一月，刘昌至陈州之西五十里处，与翟崇晖相遇。刘昌趁清晨逼近敌阵，趁其阵势不整，一举发动进攻，斩杀叛军三万五千人，生擒翟崇晖。李希烈闻讯后，只得退保蔡州，不敢再行入侵。此役后，刘昌因功被加授为检校左散骑常侍。不久后，刘昌又随刘玄佐收复汴州，再加检校工部尚书，增加实封食邑至二百户。适逢母亲去世，刘昌离职服丧。丧期未满，又被起复为金吾卫大将军。朝廷追赠其母为梁国夫人。

久镇泾原

贞元二年（786年）十一月，刘昌随刘玄佐入朝觐见。次年，德宗选取宣武士卒八千人，命刘昌率其北出五原，参与防秋。军中有人退缩不前且阻碍行进，刘昌相继斩杀三百人，才得以顺利前行。不久后，朝廷命刘昌以原职兼任京西北行营节度使。此后，因吐蕃退去，刘昌奉诏将五千宣武士卒遣还汴州，其余三千人编属于京西北行营。

贞元四年（788年），刘昌升任泾州刺史，充任四镇、北庭行营兼泾原节度、支度、营田等使（泾原节度使）。刘昌就任后，先重筑了此前被吐蕃破坏的连云堡，以防固泾州边备。

贞元七年（791年）二月，刘昌奉命修筑平凉城，拓地二百里（《读史方舆纪要》作三百里），以控扼弹筝峡口。又西筑保定堡，捍卫青石岭。十二日之内，便已完工。三月，刘昌又于平凉西部三十五里处另筑胡谷堡，取名为彰义堡。平凉地处地方交集的要地，刘昌分兵驻守，控制交通要道，为安定边境立下功劳。刘昌在任内，共建成七城、二堡。又亲自率领士兵耕作三年，使军粮丰足有余，声名远扬至朝中。

贞元十二年（796年），德宗为表嘉赏，下诏加授刘昌为检校右仆射，累封南川郡王。

贞元十四年（798年），归化堡发生兵变，大将张国诚被驱逐。刘昌奉命讨伐，诛杀乱兵数百人，重新让张国诚统领此堡。

病逝军镇

刘昌镇守泾原十五年，强本节用，使军储富裕、兵械锋锐，边境安宁。贞元十九年（803年）四月，刘昌请求将原州的州治移至平凉城，德宗允准。此年，刘昌患病。德宗允其赴京求医，尚未成行，已于五月十五日（6月7日）病逝，享年六十五岁（《旧唐书》误作六十四）。德宗闻讯后，为其辍朝一日，追赠司空。十月，刘昌归葬于京师长安。