梁孝王名刘武，是汉文帝的儿子，汉景帝的同母弟，他们的母亲是窦太后。孝文帝共有四个儿子：长子为太子，就是汉景帝；次子即刘武。三子名参，四子名胜（《汉书》“胜”作“揖”），是诸姬所生，因地位低微，史不书姓。汉文帝二年，封刘武为代王，刘参为太原王，刘胜为梁王。两年后，又徙代王为淮阳王，而把代国的封地全部归于太原王，号为代王。
刘参为代王十七年，死于汉文帝后元二年，谥曰孝王，其子刘登继位，是为代共王。代共王在位二十九年，死于汉武帝元光二年。其子刘义继为代王，立十九年，汉朝扩充关塞，以常山为界，徙代王为清河王，事在汉武帝元鼎三年。
刘武像当初，在刘武被封为淮阳王的第十年，梁王刘胜去世，谥为怀王。怀王是孝文帝幼子，比其他的儿子更受宠爱。第二年，文帝徙淮阳王刘武为梁王。刘武初受封为梁王，事在汉文帝十二年。刘武自受封为代王到改封为梁王，已历十一年。
梁王十四年入朝。十七年、十八年又连续两年入朝，并留在京师，直到第二年才回到自己的封国，二十一年又入朝。二十二年，孝文帝去世。梁王二十四年入朝，二十五年又入朝。那时汉景帝未立太子，有一次汉景帝与梁王宴饮，在闲谈时说，等我百年之后，传位给弟弟你。梁王表面谦虚地推辞，也明知这不是景帝的心里话，但心中暗喜，太后听了也非常高兴。
当年春，七国之乱起，吴、楚、齐、赵等七国先后叛乱。吴、楚首先攻击梁国的棘壁，杀数万人。梁孝王据守睢阳城，命韩安国、张羽等人为大将军，抵抗吴、楚之兵。吴、楚受阻于梁，无法越过梁国向西进兵，叛军和太尉周亚夫相持了三个月后，吴、楚破灭。战后计功，梁国所杀和俘虏的吴、楚军队数量和朝廷的军队差不多。
第二年，汉景帝立太子。梁王是皇上的亲弟，立有大功，受封于大国，居天下膏腴之地。地北界泰山，西至高阳，四十余城，皆多大县。梁孝王又是窦太后的小儿子，所以特别受到宠爱，太后的赏赐不计其数。于是，梁孝王筑东苑，方三百余里，广睢阳城七十里。大治宫室，为复道，自宫连属于平台三十余里。赐天子旌旗，出从千乘万骑。东西驰猎，拟于天子，出警入跸。
梁孝王又延揽四方豪杰，自崤山以东的游说之士，像齐人羊胜、公孙诡、邹阳等人，莫不尽归梁国。公孙诡多奇邪计，初见王，赐千金，官至中尉，梁号之曰公孙将军。梁多作兵器弩弓矛数十万，而府库金钱且百巨万，珠玉宝器多于京师。
梁王二十九年十月，梁孝王入朝。景帝派使者拿着符节，驾着皇帝的乘舆驷马，迎梁王于关下。梁王朝见景帝后，便上奏请求留在京师，因为太后很宠爱梁孝王所以获准留在京城。梁孝王入宫则陪侍景帝同乘步辇，出宫则同车游猎，射禽兽上林中。梁国的侍中、郎官、谒者只须在名簿上登记姓名，就可以出入天子殿门，和朝廷的官员没有什么区别。
十一月，汉景帝废栗太子，窦太后想要让景帝立梁王为继承人。数位大臣及袁盎等都劝阻景帝，结果窦太后的计划受阻，从此就不再提出让梁王作继承人这件事。因为此事非常隐秘，没有人知道具体情况，然后梁王辞别朝廷回归封国。
夏四月，汉景帝立胶东王为太子。梁王怨恨袁盎和参与议嗣的大臣，就和手下臣子羊胜、公孙诡等人谋划，派人刺杀了袁盎和其他参与议嗣的大臣十多人。朝廷缉捕凶手，景帝怀疑是梁王所使，后来抓到凶手，供出正是梁王主使。于是景帝派遣使者往来不断于至梁国的路上，使者在梁国反复按验，要逮捕公孙诡、羊胜等人。
公孙诡、羊胜开始藏匿在梁王的后宫，使者责问二千石官员甚急，梁相轩丘豹和内史韩安国都劝谏梁王，梁王这才令羊胜、公孙诡自杀，然后把他们的尸体交出来。景帝因此怨恨梁王，梁王恐惧，于是派韩安国通过长公主向太后认罪，请求赦宥，这才得到宽恕。
汉景帝的怒气慢慢消释，梁王便上书请求朝见。到达函谷关后，梁孝王臣下茅兰劝梁王微服入京，躲藏在长公主的园囿之中。朝廷派使者迎接梁王，而梁王随从车马都在关外，不知梁王所在。太后于是哭着说，皇上杀了我的儿子！景帝忧恐。梁王这才伏斧质于阙下，谢罪，然后太后、景帝大喜，相泣，复如故，然后悉召梁王随从官员入关。然而景帝由此疏远梁王，不再和他同乘车辇了。
梁孝王三十五年冬，梁王复朝。上奏折请求留住京师，景帝没有答应。梁王归国，意忽忽不乐。北猎良山，有人献牛，足生背上，孝王恶之。六月中旬，梁王得了热病，六天后死去，谥为孝王。
梁孝王很孝敬母亲窦太后，每次听说太后生病都吃不下睡不好，常想留在长安侍候太后。太后也疼爱他，得知梁王病故，窦太后哭得很悲痛，不进饮食，说皇上果然杀了我的儿子！景帝也为之哀惧，不知所措。后来有人建议，分梁国为五国，把孝王的五个儿子全封为王，五个女儿也都封给她们汤沐邑。太后听了才高兴起来，特意为此事而加一餐。
梁孝王长子刘买继承王位，被封为共王；次子刘明被封为济川王；三子刘彭离被封为济东王；四子刘定被封为山阳王；少子刘不识被封为济阴王。梁孝王未死时，财产已经多得以亿万计，不可胜数。死后，他府库所余的黄金尚有四十多万斤，他物称是。