刘继元本姓何,其母是北汉建立者刘崇的女儿,先嫁薛钊,生子继恩,后嫁何氏,生继元,二人都做了舅父刘承均(刘崇之子)的养子。天会十二年(公元968年)七月,北汉睿宗刘承均因宋军压境,国势日窘忧愤而死,刘继恩即位。同年九月,刘继恩被侯霸荣杀死,刘继元当了北汉皇帝。当时,中原之外的十国多为大宋所灭,只有南汉、北汉、南唐、吴越四国尚存,其中南唐、吴越已奉行大宋年号,无力抗御宋兵进攻。只有北汉君臣坚持投靠契丹的屈辱方针,继续与赵宋抗衡。
天会十三年(公元969年)春,宋太祖亲自率兵下河东(今山西太原)攻取北汉,击退辽援兵,修筑长堤,引汾水灌晋阳城(今太原南郊古城营一带)。北汉坚守危城,至闰五月,晋阳南城被水冲坏,大水涌进城内。宰相郭无为妄图降宋,被刘继元处死。北汉军民终于设障堵住水口。当时天热多雨,宋军住在草地里,多患腹泻病,契丹又增兵来支援北汉,宋太祖只得下令退兵,丢弃粮饷茶绢无数,皆为北汉所获。