此时的他已经在匈奴五部树立了一定的威望。司马炎去世后，在晋惠帝司马衷统治下，晋朝发生了中国历史上最为严重的皇族内乱——八王之乱。
刘渊瞅准了司马家窝里斗的时机，趁着西晋国力空虚，以给上司司马颖征集士兵的名义，把司马颖自己丢在战场，自立山头开始创业了。
此时匈奴各部首领都推举刘渊为匈奴大单于。
刘渊做样子推辞了几次之后便欣然接受。他说：“天下的帝王也不是固定不变的，大禹出自东夷，周文王出生在西夷。谁该做帝王都要看德行的高低。”
于是刘渊定都左国城。因为汉朝统治时间长，恩泽深入人心，刘渊就想蹭蹭汉朝的光环来拉拢民心。
于是他就定国号为汉，自称汉王，追认蜀汉后主刘禅为孝怀皇帝，并将汉高祖以下三祖五宗的神位进行祭祀，自此揭开了五胡乱华的序幕。
之后刘渊南征北战，拓展疆土。公元308年，刘渊称帝，改年号为永凤。
刘渊在战场上十分勇猛，对百姓却十分和善，时时刻刻想着拉拢民心，绝不容忍部下的暴行。刘渊的将领刘景在进攻黎阳的时候，在延津击败晋将王赞之后，将3万多人溺亡在黄河。
事情传到刘渊耳中，刘渊气炸了，说到：“刘景还有什么脸来见我？天道怎么能容忍这种事？我想消灭的只是司马氏，平民又何罪之有？”
之后就免了刘景的官。还有一次部下乔曦攻西河郡的时候，因为介休的县令贾浑拒不投降，贾浑的妻子也哭着臭骂乔曦，乔曦一气之下就杀了贾浑夫妻俩。
刘渊知道之后再次大发雷霆，下令为贾浑收藏，并将乔曦贬官。
公元310年8月刘渊病逝，长子刘和继位。但是没想到刘渊还没凉透，儿子们就开始手足相残。同年九月，四儿子刘聪干掉大哥刘和夺取了皇位。
他也继承了父亲的遗志，最终在311年攻陷西晋都城洛阳。
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