刘子业即位后，便因为素来嫉妒弟弟得到父亲疼爱的关系，开始对他进行报复，夺去了他中书令的官位。景和元年九月辛丑（465年10月16日），刘子业将刘子鸾免为庶人，并派人将这位才年仅十岁的弟弟赐死。子鸾临死前说：「希望下辈子不再投生帝王之家。」其同母弟南海王刘子师与同母妹第十二皇女也一併遇害。刘彧即位后，追封刘子鸾为始平王，十二皇女为县公主，并恢复刘子师的王位。同时命建平王刘景素之子刘延年做子鸾的后嗣，将子鸾改葬于秣陵县龙山。