1963年6月出生于北京，祖籍信阳市罗山，山西阳泉长大。
1985年毕业于华北水利水电学院（现华北水利水电大学）水电工程系。
1985年10月参加工作，后于山西娘子关电厂任计算机工程师。
1989年创作科幻小说《超新星纪元》首版和《中国2185》，但未发表。
20世纪90年代开始向《科幻世界》杂志社投稿。
1999年6月，在《科幻世界》首次发表两篇作品《鲸歌》和《微观尽头》，同年首次凭借《带上她的眼睛》获得1999年中国科幻银河奖一等奖。
2000年发表短篇小说《地火》、《流浪地球》，凭借《流浪地球》获得中国科幻银河奖特等奖。
2001年发表短篇小说《乡村教师》、《微纪元》、《全频带阻塞干扰》等，凭借《全频带阻塞干扰》和《乡村教师》首度同时获得银河奖两项奖项。
2002年至2005年间，刘慈欣凭借一系列中短篇小说连续获得中国科幻银河奖，期间的主要作品有《朝闻道》、《思想者》、《地球大炮》、《诗云》、《镜子》、《赡养人类》等，并于2003年1月和2004年6月先后出版长篇小说《超新星纪元》和《球状闪电》。
2006年5月，刘慈欣创作的长篇科幻小说《三体》第一部开始在《科幻世界》上连载，一直持续了半年多，到年底结束。同年凭借该作获得中国科幻银河奖特别奖。
2007年底完成系列续作《三体2：黑暗森林》，于2008年5月出版。
2010年10月出版第三部《三体3：死神永生》，再度获得中国科幻银河奖特别奖。
2011年凭借《三体》获全球华语科幻星云奖最佳长篇小说金奖、《当代》长篇小说2011年度五佳。 2011年10月21日在阳泉市作协四届一次理事会议上被选为阳泉市作协副主席。
2013年凭借《三体》获西湖·类型文学双年奖金奖、第九届全国优秀儿童文学奖，同年以370万元的年度版税收入第一次登上中国作家富豪榜。
2014年5月26日宣布《三体》三部曲的英文版将于2014年10月、2015年5月、2016年1月分三步在美国出版发行。 7月任首届“这篇小说超好看”类型文学奖评委。 8月正式调入阳泉市文学艺术创作研究室，从事专门的文学创作和研究工作。 11月宣布担任电影《三体》的监制。
2015年2月，凭借《三体》获得美国星云奖提名。2015年3月，接任腾讯移动游戏“想象力架构师”。 2015年4月，作品《时间移民》获得“2014中国好书”奖项。2015年6月获2015腾讯书院文学奖“致敬小说家”。
2015年8月23日，凭借科幻小说《三体》获第73届世界科幻大会颁发的雨果奖最佳长篇小说奖，这是亚洲人首次获得雨果奖，也是中国科幻走出国门走向世界的重要一步。2015年9月12日，刘慈欣获第26届科幻银河奖特别功勋奖。
2015年10月18日晚，第六届全球华语科幻星云奖颁奖典礼在成都举行。刘慈欣凭借《三体》获得了组委会颁发的华语科幻文学最高成就奖，并被授予特级华语科幻星云勋章，该等级勋章只有获得国际最高科幻奖项雨果奖和星云奖的作家有资格获取。
2016年1月19日，被评为“2015中国科学年度新闻人物”。
2016年3月4日，在接受采访时确认，自己已当选山西省作协副主席。
元力影业开拍青少年科幻动作系列电影《混沌之城》，刘慈欣为该系列影片担纲监制。
2016年10月，刘慈欣成为中国"火星大使"，为中国火星探测工程名称和图形标识全球征集活动宣传推广工作代言。
2017年4月4日，雨果奖候选小说名单揭晓，刘慈欣以《三体》第三部《死神永生》（英文翻译：刘宇昆）再次入选雨果奖最佳长篇提名。
2017年6月25日，刘慈欣凭借《三体3：死神永生》获得了世界级科幻奖轨迹奖最佳长篇科幻小说奖。
文学作品
年份 月份 标题 出版单位 类型 创作时间
1999年 6月 鲸歌 《科幻世界》杂志 短篇小说 1999年
微观尽头 《科幻世界》杂志 短篇小说 1987年
7月 宇宙坍缩 《科幻世界》杂志 短篇小说 1985年
10月 带上她的眼睛 《科幻世界》杂志 短篇小说 1999年
2000年 2月 地火 《科幻世界》杂志 短篇小说 2000年
7月 流浪地球 《科幻世界》杂志 短篇小说 2000年
2001年 1月 乡村教师 《科幻世界》杂志 短篇小说 2000年
4月 微纪元 《科幻世界》杂志 短篇小说 1998年
8月 全频带阻塞干扰 《科幻世界》杂志 短篇小说 2001年
纤维 《科幻世界·惊奇档案·霹雳与玫瑰号》 短篇小说 2001年
11月 命运 《科幻世界·惊奇档案·太阳舞号》 短篇小说 2001年
信使 《科幻大王》杂志 短篇小说 2000年
2002年 1月 中国太阳 《科幻世界》杂志 短篇小说 2001年
梦之海 《科幻世界》杂志 短篇小说 1997年
朝闻道 《科幻世界》杂志 短篇小说 2001年
混沌蝴蝶 《科幻大王》杂志 短篇小说 1999年
6月 天使时代 《科幻世界》杂志 短篇小说 1998年
9月 魔鬼积木 福建少年儿童出版社 长篇小说 -
11月 吞食者 《科幻世界》杂志 短篇小说 2000年
12月 西洋 四川人民出版社 短篇小说 1998年
2003年 1月 超新星纪元 作家出版社 长篇小说 1991年
2月 文明的反向扩张 《科幻世界》杂志 科幻专题文章 -
3月 诗云 《科幻世界》杂志 短篇小说 1997年
5月 远航！远航！ 《科幻世界》杂志 科幻专题文章 -
8月 光荣与梦想 《科幻世界》杂志 短篇小说 1998年
9月 地球大炮 《科幻世界》杂志 短篇小说 1998年
12月 思想者 《科幻世界》杂志 短篇小说 2002年
超新星纪元 台湾红狐文化 长篇小说 1991年
不详 爱因斯坦赤道 台湾天海文化 作品集 -
2004年 3月 圆圆的肥皂泡 《科幻世界》杂志 短篇小说 2004年
4月 当恐龙遇上蚂蚁 北京少年儿童出版社 长篇小说 -
6月 球状闪电 《科幻世界·星云2》 长篇小说 2001年
带上她的眼睛 人民文学出版社 作品集 -
10月 带上她的眼睛 上海科学普及出版社 作品集 -
12月 镜子 《科幻世界》杂志 短篇小说 2004年
2005年 1月 赡养上帝 《科幻世界》杂志 短篇小说 2005年
6月 球状闪电 四川科学技术出版社 长篇小说 2001年
8月 欢乐颂 《恐龙·九州幻想·贪狼号》 短篇小说 1997年
11月 赡养人类 《科幻世界》杂志 短篇小说 2005年
2006年 1月 山 《科幻世界》杂志 短篇小说 -
5月-12月 三体 《科幻世界》杂志 长篇小说，连载 2005年
2008年 1月 三体 四川科学技术出版社 长篇小说 2005年
5月 三体II：黑暗森林 重庆出版社 长篇小说 2007年
11月 流浪地球 长江文艺出版社 作品集 -
魔鬼积木·白垩纪往事 长江文艺出版社 作品集 -
2009年 1月 太原之恋 《九州幻想·贲书铁卷》 短篇小说 -
2010年 11月 三体III：死神永生 重庆出版社 长篇小说 2010年9月
2014年 11月 时间移民 江苏凤凰文艺出版社 作品集 1997-2005
2014年 11月 2018 江苏凤凰文艺出版社 作品集 1997-2005
影视作品
年份 作品名 类型 职务
2015 超新星纪元 电影 编剧
2016 三体 电影 编剧、制作人
2016 乡村教师 电影 编剧
2016 流浪地球 电影 编剧
2016 微纪元 电影
编剧
2016 混沌之城 电影 监制
刘慈欣承袭了古典主义科幻小说中节奏紧张，情节生动的特征，并且在看似平实拙朴的语言中，浓墨重彩地渲染了科学和自然的伟大力量。刘慈欣擅长将工业化过程和科学技术塑造成某种强大的力量，作品中洋溢着英雄主义的情怀。例如小说《流浪地球》，该作品综合了自然灾害、技术进步和人类生存的宇宙困境等宏大的主题，地球因为太阳的毁灭而必须进行逃离太阳系的悲壮远征。
刘慈欣还擅长使用“密集叙事”和“时间跳跃”的手法，在作品中无限加快叙事的步伐，使读者的思维无法赶超作者的思维，并在叙事过程中留下大量的时间空缺，将未来发展呈现到读者面前的机会，产生一种独特的“沉舟侧畔千帆过”的历史感。如在《地火》、《吞噬者》和《梦之海》等小说中，密集化的叙事提高了作品的可读性，还增加读者对大自然瞬息万变的感受，增加了读者对科学技术应付危机的信心。
刘慈欣的小说继承了古典科幻小说中的人物塑造规律，即无论是技术专家还是普通人，他们一定要在社会的变革中被推向改变世界的精英舞台。如在《光荣与梦想》中，主人公辛妮用生命的代价点燃了光荣和梦想。作品中最为动人的部分是最后的马拉松比赛，作者运用回忆和现实交叉进行的方式，将主人公的精神力量推到极致。
在情感线索方面，刘慈欣与其他新生代作家的主要区别是，他从未将男女关系置于情感的中心位置（虽然他的男女情感写的细腻而成熟）。当爱情与理想、国家发生冲突时，许多人物都选择了后者。同时，带有强烈为科学献身的古典主义思想的情节，在多部作品中都有突出的体现。如《带上她的眼睛》中，女主人公虽然面对永远被封闭在地心深处的残酷现实，仍然展示出动人心魄的大义和大勇。
刘慈欣还对科幻小说中以描述美好的爱情衬托故事的基本程式进行了全面改变。在他的小说中，爱情永远和无奈联系着。《思想者》中的有情人，在相隔几十年的人生旅途中，不断地回到同一个地点，寻找同一种梦幻中的感情。然而，在现实世界，他们各自却无奈地生活于各自的天地之中。时间给这个爱情故事一种强烈的沧桑感，而两个人所心心相印的那种宇宙的智慧，却以无限的长程反衬出人生的渺小。这样复杂的“情感—主题交叉设计”，在过去的科幻作品中，还相当少见。刘慈欣不但更新了男女关系，还挖掘出一个古典科幻小说中最重要的人物关联，并将它赋予新的价值。
在描写手法方面，刘慈欣的作品常常具有英美“太空歌剧”或苏联经典科幻那样的文学特征，作品场面宏大，描写细腻，甚至令人感受到托尔斯泰式的史诗气息：对于大场面的正面描写、对善恶的终极追问、直面世界的复杂性、但同时保存对简洁真理的追求等。在《死神永生》中，刘慈欣这样描绘太阳系的末日：一个状如小纸条的仪器“二向箔”更改了时空的基本结构，整个太阳系开始从三维跌落到二维平面之中，逐渐变成一幅巨细靡遗的图画。这段描述在令人感到宏大辉煌、难以把握的同时，又有着在逻辑和细节上的认真，令读者感到无比的震撼。
刘慈欣作品中的许多科幻形象富有人文主义和理想主义的色彩。小说《诗云》中，有着超级技术能力、视人类为虫子的外星人，在毁灭地球文明之际，意外地迷恋上中国人的旧体诗，于是化身为“李白”，穷尽太阳系的能量来创作、储存由所有汉字排列组合而成的一切“诗歌”。小说中的宇宙形象在展现超人类的巨大尺度的同时，也包含着浓郁的人文色彩，它兼有着人类不可企及的宇宙的崇高感，与凭借艺术方式本身传达出来的人文主义信念。这一形象在科学和人文两方面，都是超越现实的想象力产物，它既令我们对头顶的星空产生无限敬畏，也对人类文明自身保持理想主义的信念。
刘慈欣常常传达给作品一种强烈而独特的怀旧感，其作品中科幻形象的设定常常带有强烈工业色彩。巨大的地心空洞、宏伟的地球发动机、壮烈的月球粉碎，这些具有浓郁工业化色彩形成独特的粗野的美，在他的小说中被强烈地渲染着。除了对经典技术的怀恋，过往的生活的也在刘慈欣的作品中刻下了痕迹。在他的一些作品中，苏联歌曲、凡尔纳小说、《动脑筋爷爷》、五彩卡通片与“核能”“导体”这些现代味道浓厚的词汇熔于一炉；而冷冻身体、向时间移民等经典的科幻主题与把地球人当成“菜人”（意为可食用的人类）这样的奇思妙想并行不悖。
中国科幻银河奖
▪ 2015 第二十六届 特别功勋奖 （获奖）
▪ 2010 第二十二届 银河奖特别奖 三体Ⅲ·死神永生 （获奖）
▪ 2006 第十八届 银河奖特别奖 三体 （获奖）
▪ 2005 第十七届 银河奖 赡养人类 （获奖）
▪ 2004 第十六届 读者提名奖 圆圆的肥皂泡 （获奖）
▪ 2004 第十六届 银河奖 镜子 （获奖）
▪ 2003 第十五届 银河奖 地球大炮 （获奖）
▪ 2003 第十五届 读者提名奖 诗云 （获奖）
▪ 2003 第十五届 读者提名奖 思想者 （获奖）
▪ 2002 第十四届 读者提名奖 吞食者 （获奖）
▪ 2002 第十四届 银河奖 中国太阳 （获奖）
▪ 2002 第十四届 读者提名奖 朝闻道 （获奖）
▪ 2001 第十三届 银河奖
全频带阻塞干扰 （获奖）
▪ 2001 第十三届 读者提名奖 乡村教师 （获奖）
▪ 2000 第十二届 特等奖 流浪地球 （获奖）
▪ 1999 第十一届 一等奖 带上她的眼睛 （获奖）
全球华语科幻星云奖
▪ 2015 第六届 最高成就奖 三体 （获奖）
▪ 2011 第二届 最佳长篇科幻小说奖金奖 三体Ⅲ·死神永生 （获奖）
▪ 2011 第二届 最佳科幻作家奖金奖 （获奖）
▪ 2010 第一届 最佳科幻/奇幻作家奖 （获奖）
赵树理文学奖
▪ 2010 2007-2009年度 儿童文学奖 超新星纪元 （获奖）
柔石小说奖
▪ 2012 第一届 短篇小说金奖 赡养上帝 （获奖）
西湖·类型文学双年奖
▪ 2013 第一届 金奖 三体 （获奖）
全国优秀儿童文学奖
▪ 2013 第九届 科幻文学奖 三体Ⅲ·死神永生 （获奖）
《当代》长篇小说年度五佳
▪ 2011 2011年度五佳 三体 （获奖）
星云奖
▪ 2015 最佳长篇小说 三体 （提名）
雨果奖
▪ 2017 最佳长篇小说 三体Ⅲ：死神永生 （提名）
▪ 2015 最佳长篇小说 三体 （获奖）
坎贝尔奖
▪ 2015 坎贝尔奖最佳小说 三体1 （提名）
影响世界华人盛典
▪ 2016 影响世界华人大奖 （获奖）
轨迹奖
▪ 2017 最佳长篇科幻小说奖 （获奖）
刘慈欣已发表作品约400万字，并荣获国内多个文学大奖。他的代表作《三体》三部曲，即《三体》《三体Ⅱ·黑暗森林》《三体Ⅲ·死神永生》被普遍认为是中国科幻文学的里程碑之作，不仅备受读者与媒体的赞誉、获得了众多奖项的肯定，其超过100万册的国内销量也表明它经过了市场的检验，“将中国科幻文学提升至世界级水平”。2013年，刘慈欣以370万元的年度版税收入第一次登上了中国作家富豪榜，这也是国内科幻作家零的突破。
作为新中国输出到美国的第一篇长篇科幻小说，《三体》英文版在美国的出版发行令刘慈欣声名鹊起，并成为首部入围“星云奖”和“雨果奖”两项国际科幻大奖的作家，刘慈欣也因此被许多科幻迷和文学评论家冠以“中国科幻第一人”的美誉。
