劉一相10歲喪父，母親高氏操持家計(jì)，節(jié)衣縮食，延師教子。有次劉一相責(zé)笞婢女，高氏立刻喊來(lái)兒子施以鞭笞。高氏對(duì)兩個(gè)兒子嚴(yán)加督責(zé)，嚴(yán)父慈母一身任之。

寒冷的冬天，劉一相鉆進(jìn)地窖中讀書，即使雙手皴裂，兩足紅腫，衣服和書籍都被浸濕，仍堅(jiān)持讀書毫不動(dòng)搖。萬(wàn)歷七年，劉一相考中進(jìn)士，被任命為山西澤州高平縣知縣。

劉一相在高平知縣任上時(shí)，有的豪門子弟依仗權(quán)勢(shì)橫行鄉(xiāng)里，前任縣令無(wú)可奈何，劉一相要逮捕一個(gè)為非作歹的豪紳，這個(gè)豪紳聽說劉令事母至孝，潛逃到太和莊，給高氏送上一大箱銀兩，求他說情，高氏不為所動(dòng)，怒斥豪紳，將其攆了出去，劉一相將其依法窮治，定罪下獄。由于政績(jī)突出，劉一相被擢升為南京吏科給事中。他不畏權(quán)勢(shì)，連上幾十道奏疏，參劾指責(zé)張居正黨人，名聲大振。

劉一相任山西稷山縣知縣前向母親面請(qǐng)所囑，高氏以其父焚券豁債的事相勉勵(lì)，并且讓他牢記因責(zé)打婢女被笞之事，以仁厚愛民、寬以待下為政。劉一相體察民情，減輕稅負(fù)，興修水利，鼓勵(lì)開荒，使老百姓生活富裕，士民感激，為他建立生祠，加以奉祠。

萬(wàn)歷二十二年，播州(今遵義)宣慰使楊應(yīng)龍反叛，皇帝派邢介去前線督師征討，劉一相隨同前往，他力主招撫，并親自面見楊應(yīng)龍，反復(fù)向楊氏說明利害，楊氏非常感動(dòng)，率眾歸降。六年后，因皇帝“調(diào)度失宜”，楊應(yīng)龍又舉兵反叛。朝廷任命劉一相為四川布政司參議，讓他組織軍隊(duì)鎮(zhèn)壓。劉一相捐俸招募士兵，自合江進(jìn)討，跋山涉水，突破天險(xiǎn)，很快平定叛亂。并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，寫成《平藩方略》《平藩四草》等書。萬(wàn)歷三十四年（1606），皇帝以他屢建奇功，改任貴陽(yáng)參議，移守商洛，后晉階中議大夫，授陜西按察司副使，清理軍屯，兼管全省鹽政、驛務(wù)。

劉一相一生為人清白，節(jié)操自矢，從不逢迎當(dāng)朝。萬(wàn)歷三十七年（1609），被權(quán)臣沿用老例勒令致仕還鄉(xiāng)�；剜l(xiāng)第二年，他看到向德州輸送漕米和里甲勒索禮金成為百姓的沉重負(fù)擔(dān)，便亟請(qǐng)上憲立行改革，并在縣前立碑以示長(zhǎng)久，全縣百姓感激不已，將他列入鄉(xiāng)賢祠供奉。

著有《船政要覽》、《燕喜堂文集》等。