弘基在投军之前，他就听闻李世民气度不凡，故而，他在晋阳起兵的时候，就主动投效到了李世民的麾下。后来，刘弘基协助李世民西征隋朝，他不仅大败隋朝名将宋老生，而且还攻取了长安。唐高祖李渊即位，刘弘基因为扶立之功，直接晋升为右光禄大夫。
这一时期的刘弘基地位很高，他甚至已经超越了长孙无忌等人。对于李渊来说，刘弘基是自己的绝对亲信，他更是一员独当一面的将领。刘弘基为唐朝的统一做出了重要的贡献，后期，他便长期跟随李世民南征北战。
公元618年，刘弘基被拜为右领都督，这一年，刘弘基亲率大军对付刘武周。由于刘武周部将宋金刚依托地利之变处处设防，刘弘基最终大败。为了消除这一隐患，唐高祖李渊遂亲命李世民为帅，为刘弘基雪耻。这一年，李世民一改刘弘基的战术，他采用步步为营的方式，逐步推进至宋金刚的老巢。因为前番之耻，刘弘基非常恼怒，他在李世民的指挥下，亲率两千士卒绕道宋金刚背后。等到刘弘基完全切断了宋金刚的退路，唐军才发起了反攻。这次大战，刘弘基立功颇多，就连李世民也对其佩服不已。战后，刘弘基直接晋升为任国公。
