1360年刘基来到南京，终于可以一展抱负。他到朱元璋身边后开始参与军机，为朱元璋定下了统一天下的整体策略。而朱元璋也基本按照刘基的谋划，先平定了陈友谅，而后灭了张士诚，其后挥师北上，北伐残元，终于成就帝业。
别忘了，刘基除了文韬武略，运筹帷幄，也同样精通奇门遁甲。相传在朱元璋还是吴王的时候，他就夜观天象，发现荧惑星出现在心宿宫的位置，他告诉朱元璋这是大凶之兆，请求朱元璋下罪己诏。又有一次发生大旱，刘基要求审理积压的案件，朱元璋命其审理，果然随后就大雨倾盆。大明王朝建立之后，刘基殚精竭虑为大明筹划，而朱元璋也的确没有亏待他。
刘基曾上奏制定军卫法，在全国各地建立卫所，控制要害；他还主张制定各州的税收制度，按照刘基的想法是在仿照宋朝制度的基础上每亩再增加五合，朱元璋同意了，却命令青田县不加。朱元璋说:"要让刘伯温的家乡世世代代把此事传为美谈。"此时刘基还有些意气风发的感觉，不过之后他的仕途就没那么一帆风顺了。一次，朱元璋临幸汴京，刘基和李善长一起留守京城。
