公元22年（地皇三年），绿林军大起义爆发，南阳为之骚动，十月，刘縯、刘秀兄弟也在舂陵起兵，刘嘉随他们参加了起义。由于部队过于弱小，刘縯决定联络绿林军王匡、陈牧所部共同行动，执行这个联络任务的就是刘嘉。
刘嘉联络上王匡、陈牧之后，两军会师，接连打了几个胜仗，但在攻打小长安的时候，被王莽的前队大夫酎阜、属正梁丘赐设伏击败，损失惨重，舂陵刘氏宗族就死了几十口人，刘嘉的妻子、儿女也在这一仗中全部被杀。
公元23年（地皇四年）二月，绿林军拥立陈牧部队中的汉朝宗室刘玄为帝，刘玄被众人拥立即位后，册封百官，刘嘉被任命为偏将军，此后一直跟随刘玄征战。
公元23年（地皇四年，更始元年）六月，汉军攻克宛城，刘玄进入宛城，加封众将，刘嘉被封为兴德侯，晋升为大将军。随后，刘嘉奉命率军到汉中郡冠军县去征讨割据此地的延岑，将其收服。公元24年（更始二年）二月，刘玄迁都长安，分封诸将。晋封刘嘉为汉中王、扶威大将军，命他持节南下就封汉中国，刘嘉到汉中后以南郑为都城，招兵买马，兵力已经达到数十万。
此时刘嘉也重新组成了家庭，娶来歙之妹为妻。 公元25年（建武元年，更始三年），赤眉军大举进攻更始政权，而更始政权内部又发生了内乱，一时之间陷入分崩离析的状态，公元26年（建武二年），延岑趁机起兵造反，包围了南郑（今陕西汉中市汉台区），向刘嘉发起了进攻，刘嘉措手不及，被打得大败，率领残部败走，汉中被延岑占据了。幸好延岑在率军攻打武都郡途中，被更始政权的大将军李宝、张忠伏击，率部向北退到天水郡（治所在今甘肃通渭县西）了。刘嘉率军与李宝会合之后，召集溃散的士兵，陆续收罗了几万人，任命李宝为丞相，准备重回南郑，但屋漏偏逢连夜雨，就在李宝与延岑交战的时候，割据巴蜀的公孙述派手下大将侯丹率军北上，袭取南郑，占领了汉中郡全境。刘嘉就率军南下攻击侯丹，准备夺回汉中。交战之后，刘嘉的军队再次失利。刘嘉只好转兵西向，驻扎在河池、下辨二地。
整顿兵马之后，刘嘉又去与延岑连续交战。这一次，延岑被刘嘉打得大败，被迫北逃，取道散关，翻越秦岭进入陈仓（今陕西省宝鸡市）。刘嘉、李宝则一路紧紧追赶，在散关一带交战，再次击败延岑。延岑只得再向刘嘉投降。刘嘉就再次收编了延岑。
不久，赤眉军派遣廖湛（原更始政权的穰王）率领十八万大军进犯陈仓谷口，前来清剿刘嘉等更始残军。刘嘉率领李宝、延岑与赤眉军死战，刘嘉亲手在阵前斩杀了廖湛。击败廖湛之后，刘嘉命令李宝、延岑率部进驻右扶风，屯扎在杜陵（今陕西长安县东北），伺机觊觎长安。刘嘉则率领嫡系部队到云阳去筹粮就食
公元26年（建武二年）九月，赤眉军又派左大司马逄安带领十余万人来攻打刘嘉等更始残军，被延岑与李宝合兵在杜陵击败。但连胜之后，恢复了元气的延岑又叛离了刘嘉，李宝独自率军到云阳去找刘嘉。 刘嘉、李宝在云阳时正遇到刘秀派来西征的邓禹，刘嘉想要投奔刘秀的西征军，但李宝反对，他对刘嘉说：“天下事未可知，大王应拥兵自守，坐观成败。”
邓禹见刘嘉没有来投奔自己，就将此情况上报在河北的刘秀，刘秀命邓禹设法招降刘嘉等人。刘秀知道后，派使者告诉邓禹：“刘孝孙为人，素来谨慎善良，是朕少年时期亲如手足之人。他现在这样做，必定是长安轻薄之人误导他造成的。”
邓禹得到刘秀的旨意，立即派人与刘嘉联络，向他传达了刘秀的旨意。刘嘉也马上派李宝、来歙为代表，到云阳拜谒邓禹。双方会见时，因为李宝说话之时，显得有些傲慢，被邓禹下令斩杀。李宝被邓禹杀死后，李宝之弟纠集部队反攻西征汉军，将邓禹打得大败，斩杀了汉军的赤眉将军、着武侯耿欣。这一突发事件，暂时阻断了刘嘉的归顺之路。
公元27年（建武三年）夏天，在来歙的劝说，刘嘉带领残部从关中赶到洛阳主动归附。归顺之后，刘嘉经常随刘秀出征作战，后来被刘秀拜为千乘太守。公元30年（建武六年），刘嘉患了病，身体不好，他上书刘秀请求辞去太守的职务，刘秀就征召他到京师洛阳休养。
公元37年（建武十三年），刘秀册封刘嘉为顺阳侯。同年秋天，又加封刘嘉有儿子刘参为黄李侯。
公元39年（建武十五年），刘嘉去世。
