召19岁的柳机为记室。武帝即位，累进宣纳上士、少纳言、太子宫尹，封平齐县公。武帝平定北齐，柳机受开府仪同三司之位，转任司宗中大夫。北周宣帝时，转任御正上大夫。柳机多次劝谏宣帝，宣帝不听，他怕受祸，于是依靠郑译求外任避祸，出任华州刺史。580年，杨坚为丞相，召柳机还长安。北周旧臣多劝进杨坚受禅，柳机孤高，从不请愿。转任卫州刺史。581年，隋朝建国，隋文帝杨坚召柳机为纳言，进爵位建安郡公。在职数年，再任华州刺史，转任冀州刺史。后被召入朝，子柳述娶兰陵公主，礼遇益隆。数年后，因病被召还长安，于开皇十四年夏