前154年，七国之乱爆发，刘武率兵抵御七国中的吴、楚联军，保卫了国都长安，居功至伟。七国之乱平定后，刘武由于平叛有功，被给予了丰厚的奖励，从泰山到高阳共四十余城都被封赏给了梁国，其它赏赐更是不计其数。
前157年，汉景帝登基为帝，作为景帝的亲兄弟以及窦太后的小儿子，刘武获得了前所未有的荣宠，他处尊居显，位高权重，与景帝同乘步辇，同车出游。前150年，汉景帝废黜太子刘荣，并立刘彻为太子，刘武怨恨在心，暗中刺杀了十多位曾经阻挠皇帝立他为太子的大臣，景帝得知实情之后，从此对刘武心生怨恨，开始疏远他。
前144年，刘武病死，被谥为孝王，他的墓地即位于河南芒砀山的梁孝王陵，是在山岩间开凿的大型崖洞墓，他的家族也是葬在此处。
