，主持渭北战事。他率兵西进，占据扶风(今陕西岐州)，增兵至六万，然后南渡渭水，屯兵于长安旧城，在金光门外炫耀军威，并击败隋将卫文升。
当时，唐军各路兵马尚未到达，刘弘基却已首战告捷。李渊大喜，赏赐战马二十匹。长安平定后，刘弘基功为第一。
不久，西秦霸王薛举抢占扶风。刘弘基随李世民击败薛举，一直追赶到陇山(今陕西陇县西北)，累迁至右领都督，封河间郡公。
后来，刘弘基又随李世民攻打洛阳，在璎珞门外击破隋军。唐军班师时，刘弘基率军殿后，又在三王陵击败隋将段达、张志。
618年(武德元年)，李渊称帝，是为唐高祖。刘弘基被任命为右骁卫大将军，兼任行军左一总管，免死罪一次，并随李世民征讨薛举。
当时，李世民因病留在高墌城(在今陕西长武)，唐军由刘文静指挥。唐军在浅水原与秦军交战不利，八位总管尽皆兵败，刘弘基力尽被俘。同年十一月，西秦灭亡，刘弘基方得获释，并恢复官爵。
619年(武德二年)，刘武周部将宋金刚攻陷太原，刘弘基奉命屯兵晋州。这时，宋金刚又击败裴寂，并趁唐军慌乱，进围晋州。刘弘基再次被敌军俘虏，不久又逃回长安，被授为左一总管。
不久，刘弘基随李世民驻军柏壁城(在今山西新绛西南)，并兵出隰州(今山西隰县)，直逼西河，截断敌军退路。当时，刘弘基坚壁高垒，拒不出战，宋金刚只得引军退去。刘弘基却率骑兵追击，在介休城外与李世民会军，大败宋金刚，因功进封任国公。
622年(武德五年)，刘弘基又随李世民平定刘黑闼，授秉钺将军。624年(武德七年)八月，突厥入侵，刘弘基率步骑一万出镇豳州。他与淮安王李神通在东起子午岭西至临泾(今甘肃镇原县)一线修建防御设施，从此屯驻边疆。
627年(贞观元年)，义安王李孝常与监门将军长孙安业等人因密谋反叛被处死。刘弘基因与李孝常有交往，也遭到牵连，被免官除名。629年(贞观三年)，刘弘基被起用，出任易州刺史，恢复封爵，还被征拜为卫尉卿。
635年(贞观九年)，刘弘基改封夔国公，并世袭朗州刺史。后来，刘弘基以年老为由，请求致仕，进授辅国大将军，俸禄及赏赐一如在职人员，每月只有初一、十五才上朝。
645年(贞观十九年)，唐太宗亲征辽东，再次起用刘弘基，任命他为前军大总管。刘弘基在驻跸山(今辽宁辽阳西南首山)作战有功，受到唐太宗的嘉奖。
650年(永徽元年)，唐高宗将刘弘基的食邑加封至一千一百户。同年，刘弘基病逝，终年六十九岁。唐高宗废朝三日，追赠他为开府仪同三司、并州都督，赐谥为襄，并将他陪葬昭陵。