１８９２年生，曾用名劉伯堅，四川省開縣人。１９１２年考入重慶軍政府將校學堂。１９１４年加入孫中山領導的中華革命黨。辛亥革命時期從軍，參加了反對北洋軍閥的護國、護法戰爭，任連長、旅參謀長、團長。１９２６年加入中國共產黨。北伐戰爭時期，任國民革命軍四川各路總指揮、暫編第十五軍軍長。１９２７年參加領導了“八一”南昌起義，任中共前敵委員會參謀團參謀長。后留學蘇聯，先後在高級步兵學校及伏龍芝軍事學院學習，１９３０年回國。土地革命戰爭時期，任中共中央長江局軍委書記，紅軍學校校長兼政治委員，中央革命軍事委員會總參謀長兼中央縱隊司令員，中央紅軍先遣隊司令，中革軍委總參謀長，紅軍大學副校長，中央援西軍司令員。參加了長征。抗日戰爭時期，任八路軍一二九師師長。解放戰爭時期，任晉冀魯豫軍區司令員，中原軍區司令員，第二野戰軍司令員，南京市軍事管制委員會主任、南京市市長。
建國后，歷任中共中央西南局第二書記，西南軍政委員會主席，中國人民解放軍軍事學院院長兼政委，中央人民政府人民革命軍事委員會副主席，軍委訓練總監部部長，高等軍事學院院長兼政治委員，中共中央軍委副主席，第一、二、三屆國防委員會副主席。１９５９年４月起任第二至五屆全國人大常委會副委員長，１９８０年辭去第五屆全國人大常委會副委員長職務。１９８２年後因年齡和健康原因辭去黨、國家和軍隊領導職務。是中共第七屆中央委員，第八至十一屆中央政治局委員。
１９５５年被授予元帥軍銜，曾獲得一級八一勳章，一級獨立自由勳章和一級解放勳章。
１９８６年１０月７日在北京逝世，終年９４歲。
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