刘佑字伯祖，中山安国人也。安国后别属博陵。佑初察孝廉，补尚书侍郎，闲练故事，文札强辨，每有奏议，应对无滞，为僚类所归。
除任城令，兖州举为尤异，迁扬州刺史。是时会稽太守梁旻，大将军冀之从弟也。佑举奏其罪，旻坐徵。复迁佑河东太守。时属县令长率多中官子弟，百姓患之。佑到，黜其权强，平理冤结，政为三河表。再迁，延熹四年，拜尚书令，又出为河南尹，转司隶校尉。时权贵子弟罢州郡还入京师者，每至界首，辄改易舆服，隐匿财宝，威行朝廷。拜宗正，三转大司农。时中常侍苏康、管霸用事于内，遂固天下良田美业，山林湖泽，民庶穷困，州郡累气。佑移书所在，依科品没入之。桓帝大怒，论佑输左校。
后得赦出，复历三卿，辄以疾辞，乞骸骨归田里。诏拜中散大夫，遂杜门绝迹。每三公缺，朝廷皆属意于佑，以谮毁不用。延笃贻之书曰：“昔太伯三让，人无德而称焉。延陵高揖，华夏仰风。吾子怀蘧氏之可卷，体甯子之如愚，微妙玄通，冲而不盈，蔑三光之明，未暇以天下为事，何其劭与！”
灵帝初，陈蕃辅政，以佑为河南尹。及蕃败，佑黜归，卒于家。明年，大诛党人，幸不及祸。