祖父是刘宋司空刘勔，父亲南齐大司马霸府从事中郎刘绘，兄弟刘孝绰、刘孝熊（孝能）、刘潜（刘孝仪）、刘孝威、刘孝先。他历任邵陵王萧纶的法曹、湘东王萧绎的安西主簿记室、尚书左丞；外任信义太守，因公事免任；之后他复任尚书右丞，兼散骑常侍。大同八年（542年）出使东魏回国后，刘孝胜任职安西武陵王萧纪的长史、蜀郡太守。太清年间，侯景攻陷建康，萧纪在他和萧圆照的鼓动下自行在成都称帝，任命他为尚书仆射。承圣年间，刘孝胜跟随萧纪离开崃口，萧纪兵败，他被捉拿下狱，梁元帝宽免他，任命为司徒右长史，之后事蹟不详。