1360年，刘伯温来到南京，成为朱元璋的谋臣，上书陈述《时务十八策》，倍受宠信，被朱元璋称为"吾之子房"，以下是实打实的三件功劳。
1，针对当时形势，刘伯温向朱元璋提出避免两线作战、各个击破建策，被采纳。随后，辅佐朱元璋集中兵力先后灭陈友谅、张士诚等势力。
尤其陈友谅攻陷太平（今安徽当涂县），意欲东向，气势甚为嚣张时，朱元璋手下不少大将有劝朱元璋投降，有认为必须避其锋芒，但刘伯温指出"天道后举者胜，吾以逸待劳，何患不克，莫若倾府库，开至诚，以固士心，伏兵伺隙击之，取威制胜，以成王业，在此举也"，在危难紧急的关头，刘伯温坚定了朱元璋势力的信心，最终果不其然，朱元璋战胜陈友谅，奠定了争夺天下的基础。
2，刘伯温建议朱元璋一方面脱离"小明王"韩林儿自立势力，却另一方面以"大明"为国号来招揽天下义师的民心，为朱元璋在政治上赢得主动。
3，1367年，朱元璋任命刘伯温为太史令，刘伯温进献《戊申大统历》，奏请立法定制，以止滥杀。1368年朱元璋称帝之后，刘伯温又奏请设立军卫法，又请肃正纪纲。
