公元22年（地皇三年），綠林軍大起義爆發，南陽為之騷動，十月，劉縯、劉秀兄弟也在舂陵起兵，劉嘉隨他們參加了起義。由於部隊過於弱小，劉縯決定聯絡綠林軍王匡、陳牧所部***同行動，執行這個聯絡任務的就是劉嘉。
劉嘉聯絡上王匡、陳牧之後，兩軍會師，接連打了幾個勝仗，但在攻打小長安的時候，被王莽的前隊大夫酎阜、屬正梁丘賜設伏擊敗，損失慘重，舂陵劉氏宗族就死了幾十口人，劉嘉的妻子、兒女也在這壹仗中全部被殺。
公元23年（地皇四年）二月，綠林軍擁立陳牧部隊中的漢朝宗室劉玄為帝，劉玄被眾人擁立即位後，冊封百官，劉嘉被任命為偏將軍，此後壹直跟隨劉玄征戰。
公元23年（地皇四年，更始元年）六月，漢軍攻克宛城，劉玄進入宛城，加封眾將，劉嘉被封為興德侯，晉升為大將軍。隨後，劉嘉奉命率軍到漢中郡冠軍縣去征討割據此地的延岑，將其收服。公元24年（更始二年）二月，劉玄遷都長安，分封諸將。晉封劉嘉為漢中王、扶威大將軍，命他持節南下就封漢中國，劉嘉到漢中後以南鄭為都城，招兵買馬，兵力已經達到數十萬。
此時劉嘉也重新組成了家庭，娶來歙之妹為妻。 公元25年（建武元年，更始三年），赤眉軍大舉進攻更始政權，而更始政權內部又發生了內亂，壹時之間陷入分崩離析的狀態，公元26年（建武二年），延岑趁機起兵造反，包圍了南鄭（今陜西漢中市漢臺區），向劉嘉發起了進攻，劉嘉措手不及，被打得大敗，率領殘部敗走，漢中被延岑占據了。幸好延岑在率軍攻打武都郡途中，被更始政權的大將軍李寶、張忠伏擊，率部向北退到天水郡（治所在今甘肅通渭縣西）了。劉嘉率軍與李寶會合之後，召集潰散的士兵，陸續收羅了幾萬人，任命李寶為丞相，準備重回南鄭，但屋漏偏逢連夜雨，就在李寶與延岑交戰的時候，割據巴蜀的公孫述派手下大將侯丹率軍北上，襲取南鄭，占領了漢中郡全境。劉嘉就率軍南下攻擊侯丹，準備奪回漢中。交戰之後，劉嘉的軍隊再次失利。劉嘉只好轉兵西向，駐紮在河池、下辨二地。
整頓兵馬之後，劉嘉又去與延岑連續交戰。這壹次，延岑被劉嘉打得大敗，被迫北逃，取道散關，翻越秦嶺進入陳倉（今陜西省寶雞市）。劉嘉、李寶則壹路緊緊追趕，在散關壹帶交戰，再次擊敗延岑。延岑只得再向劉嘉投降。劉嘉就再次收編了延岑。
不久，赤眉軍派遣廖湛（原更始政權的穰王）率領十八萬大軍進犯陳倉谷口，前來清剿劉嘉等更始殘軍。劉嘉率領李寶、延岑與赤眉軍死戰，劉嘉親手在陣前斬殺了廖湛。擊敗廖湛之後，劉嘉命令李寶、延岑率部進駐右扶風，屯紮在杜陵（今陜西長安縣東北），伺機覬覦長安。劉嘉則率領嫡系部隊到雲陽去籌糧就食
公元26年（建武二年）九月，赤眉軍又派左大司馬逄安帶領十余萬人來攻打劉嘉等更始殘軍，被延岑與李寶合兵在杜陵擊敗。但連勝之後，恢復了元氣的延岑又叛離了劉嘉，李寶獨自率軍到雲陽去找劉嘉。 劉嘉、李寶在雲陽時正遇到劉秀派來西征的鄧禹，劉嘉想要投奔劉秀的西征軍，但李寶反對，他對劉嘉說：“天下事未可知，大王應擁兵自守，坐觀成敗。”
鄧禹見劉嘉沒有來投奔自己，就將此情況上報在河北的劉秀，劉秀命鄧禹設法招降劉嘉等人。劉秀知道後，派使者告訴鄧禹：“劉孝孫為人，素來謹慎善良，是朕少年時期親如手足之人。他現在這樣做，必定是長安輕薄之人誤導他造成的。”
鄧禹得到劉秀的旨意，立即派人與劉嘉聯絡，向他傳達了劉秀的旨意。劉嘉也馬上派李寶、來歙為代表，到雲陽拜謁鄧禹。雙方會見時，因為李寶說話之時，顯得有些傲慢，被鄧禹下令斬殺。李寶被鄧禹殺死後，李寶之弟糾集部隊反攻西征漢軍，將鄧禹打得大敗，斬殺了漢軍的赤眉將軍、著武侯耿欣。這壹突發事件，暫時阻斷了劉嘉的歸順之路。
公元27年（建武三年）夏天，在來歙的勸說，劉嘉帶領殘部從關中趕到洛陽主動歸附。歸順之後，劉嘉經常隨劉秀出征作戰，後來被劉秀拜為千乘太守。公元30年（建武六年），劉嘉患了病，身體不好，他上書劉秀請求辭去太守的職務，劉秀就征召他到京師洛陽休養。
公元37年（建武十三年），劉秀冊封劉嘉為順陽侯。同年秋天，又加封劉嘉有兒子劉參為黃李侯。
公元39年（建武十五年），劉嘉去世。