崇明造反时，他进见地方监司提出扼守反贼归路的计策，监司没有采用。崇祯元年（1628年）考中进士，改庶吉士。刘之纶与同在史馆中读书的金声以及接纳为客人的申甫成为朋友，制造单轮火车、偏厢车、兽车，挖空木头做成西洋大炮小炮。崇祯二年(1629年)冬，后金入侵，京师戒严。金声上书得以被皇帝召见，即推荐两位朋友。皇帝立即召见刘之纶、申甫。刘之纶谈论军事，条理清楚、口齿伶俐。皇帝十分高兴，授予申甫为京营副总兵，资助他十七万金召募士兵；改任金声为御史，监察他的军队；授予刘之纶兵部右侍郎，作为尚书闵梦得的副手协助处