1924年生于江西省萍乡市安源煤矿。

1938年，被接到延安，进入延安保育小学就读。

1939年，和妹妹刘爱琴一起赴苏联，进入莫斯科莫尼诺国际儿童院学习。

1940年入苏联十年制中学学习，并加入中国共产党。

1945年夏，考入莫斯科钢铁学院学习。

1946年，考入莫斯科大学化学系，学习核放射化学专业。其间担任中国留苏大学生同乡会会长。

1949年，与受中共中央和毛泽东委托秘密出访苏联的父亲刘少奇相逢。

1950年，考取莫斯科大学化学系研究生，继续攻读核放化专业。同年，与俄罗斯的玛拉·费拉托娃结婚。

1951年，刘允斌和玛拉夫妇曾回中国度假，住了两个多月。

1952年，生女索尼娅（中文名苏苏）

1955年，生子阿廖沙（中文名辽辽）

1955年，获得副博士学位。此时接到刘少奇的来信，信中说“祖国和人民等待着你的归来。在个人利益和党的利益发生冲突的时候，我相信你一定能无条件地牺牲个人的利益而服从党和国家的利益。”后进入莫斯科大学化学研究所担任高级研究员。

1957年10月，回到北京，在国家二机部所属中国原子能研究所工作。

1962年，调到内蒙古包头市郊外的202厂，组建中国原子能研究所第三研究室，并担任主任，负责新型热核材料的研制工作。文化大革命中受到迫害。

1967年11月21日在包头逝世。

1978年得以平反，恢复了作为中共党员和核化学专家的名誉。

1939年11月，刘允斌等到达苏联莫尼诺，在那里就读一学期后，搬到距莫斯科300公里的伊万诺沃市，进入由苏联国际革命战士救济会主办的国际儿童院读书。伊万诺沃的冬天寒冷异常，在中国南方长大的刘允斌，以坚忍不拔的性格和不屈不挠的意志战胜严寒，聚精会神地学习文化知识。他刻苦钻研的精神、尊师重教的品质、宽厚待人的作风、奋发上进的毅力博得了老师和同学的信任与敬重。

不久，苏德战争爆发，苏联的环境逐渐恶化。伊万诺沃市民每天只能领到几两黑面包，冬天里没有取暖的煤和柴。在国际儿童院学习的刘允斌每顿只能用半片面包、几个蘸盐的小土豆果腹。然而，刘允斌劲头不减，仍然情绪饱满地积极参加学校组织的开荒种地、伐木搬柴等活动，主动为前线将士献血……表现突出的他被选为国际儿童院学生会负责人之一。不久，刘允斌加入共青团，担任国际儿童院团组织负责人。

成绩优异的刘允斌高中毕业时，考虑到中国的发展离不开工业，而钢铁工业在整个工业体系中占有举足轻重的地位，于是考入莫斯科钢铁学院冶炼专业。跨入钢铁学院那年，品学兼优的刘允斌光荣地加入了苏联共产党。

美国爆炸第一颗原子弹4年后的1949年8月29日，苏联的第一颗原子弹试爆成功。关心时政的刘允斌注意到，苏联原子弹爆炸成功，立刻迫使美国对苏联的强硬政策缓和下来，并在国际关系中产生了连锁反应。在观察和思索中，刘允斌认识到：原子弹不仅能改变战争的结局，而且可以影响人类的命运；原子弹可以给人类带来灾难，也可以给人类带来和平与幸福！

刘允斌的想法得到许多同学和老师的支持，他做出人生旅程中的重大选择：改学核专业，搞核研究。从莫斯科钢铁学院毕业的刘允斌转入莫斯科大学，成为核物理学研究生。1955年毕业，获副博士学位。

1957年10月，冲破重重阻力的刘允斌，背着简单的行李，毅然踏上返回祖国的旅程。

银灰色的中国民航客机徐徐降落在北京机场，32岁的刘允斌急步走下舷梯，热情地同前来欢迎他的人们握手、寒暄，然后登车驶向中南海。

中南海一座平房的门口，清瘦挺拔的党中央副主席、全国人大常委会委员长刘少奇早已站在那儿。当轿车戛然停在刘少奇眼前，一声“爸爸”的亲切呼唤从窗口传来。喜不自禁的刘少奇走近车门，刘允斌从车门伸出的仍带着北方寒意的手紧紧地与父亲温暖的手握在一起：“允斌，你终于回来了！”“回来了！爸爸，你好！”刘允斌激动而兴奋地回答。刘少奇久久凝望着眼前身材挺拔、脸部线条分明、目光柔和清澈的儿子，过了好一阵，才把弟弟妹妹们介绍给大哥哥认识。父子、兄弟姊妹说说笑笑地走进屋里。

回到北京的几天，刘允斌参观了故宫、长城、颐和园、圆明园……他在被英法联军烧毁的圆明园废墟上久久徘徊、深思。

在父亲住处的书房，刘允斌阅读了能找到的中国近现代史书籍：割地、赔款、乞和……历历在目，令人不寒而栗。他又翻阅新中国成立以来的相关资料，赫然跳进眼帘的是：1950年，美国轮船“加利福尼亚金熊号”肆意撞沉中国“新安号”货轮，70名中国人遇难；1950年至1954年，美国飞机多次入侵中国领空，击毁中国巡逻飞机、扫射中国居民；1955年8月，中国代表团被日本阻止在世界禁止原子弹、氢弹大会门外；毛泽东发出“在今天的世界上，我们要不受人欺负，就不能没有原子弹”的感叹……刘允斌读不下去了，他对父亲说：“我要立刻开始工作！”

中国原子能研究院四○一所，设在距北京50多公里的郊县。在那里的人们常常看到一个人，沿着宿舍――食堂――研究室路段匆匆而行。食堂的师傅们注意到，他常常一次买足一天的饭菜，钻进研究室就不再露面。围棋桌前、乒乓室里、运动场上很少见到他的身影。周围的人发现他的皮鞋不亮了、头发不光了、衣服不整了……后来，人们终于打听到：此人乃国家主席刘少奇的儿子刘允斌，在热核材料研究领域取得突破性成就、对中国核能研究有突出贡献，获得国家授予的副研究员技术职称，是中国年轻的核专家。众人惊赞：“主席之子如此艰苦奋斗，难得，难得！”

刘允斌在四○一所工作时间渐长，人们对他有了较深的了解：他青少年时代生活在莫斯科，那里有他的同学、老师、同事、朋友和家人。他热爱他的苏联妻子和孩子，热爱哺育和培养了他的那座城市和那里的人民。他知道那里的工作、生活条件比自己贫苦的祖国要好得多，在那里工作可能会做出非常突出的成绩。可是，在颇为赏识刘允斌才华的苏共高层领导人用优厚待遇和条件挽留他时，刘允斌却说：“我始终把苏联当成我的第二故乡……我不能不回去，因为我那贫困的祖国比任何时候都更需要我。这大概就像你们对待自己的祖国一样，这种感情相信你是会理解的。”为了回国，他还不得不与不适应中国生活的苏联妻子离了婚。

1957年，原子能所研制成功第一台能量为2.5兆电子伏特的质子静电加速器。1958年，第一座实验性原子反应堆、第一台回旋式加速器开始运转。新中国的核事业在艰难中起步、拓展、前进！作为核专家的刘允斌，为中国的核能研究、核工业的起步奉献了智慧与辛劳。

1959年，中苏关系恶化，苏联拒绝向中国提供原子弹模型和相关技术资料。“老大哥”对不驯服的“弟弟”釜底抽薪了，怎么办？周恩来指示：“自己动手，从头摸起。”中央决定：核研究院所与生产厂家结合，实行厂所（院）合一，用最快时间拿出原子弹，为中国人争一口气。

1961年，原子能研究院一院部分科研人员调入中国核燃料元件厂，刘允斌所在的原子能四○一所元件工艺室并入该厂，成立第二研究室。刘允斌奉调前往中国西部二○二厂组建第二研究室，负责热核材料方面的研究工作。

二○二厂位于横亘中国西北部某高原的大山脉中，一条僻静的公路连接山外。1962年隆冬，一辆轿车载着年轻的刘允斌一路颠簸来到这里。不久，他被上级任命为第二研究室主任，即同其他负责人一起，全身心投入研究和组织工作。

很快，研究室工作步入正轨。刘允斌对原工程方案深入研究后，与汪德熙教授等人提出了新方案。在新方案的实施过程中，刘允斌终日忙碌、头发蓬乱，一双磨掉了毛的翻毛皮鞋穿在脚上就没脱下来过，一件蓝布上衣伴随他度过春夏秋冬。日常生活随便、自然，没有一点专家的架子。除要事外，他很少乘轿车去厂区上班，总是背着装有饭盒的黑色书包同普通工人一起匆匆行走在崎岖的厂道上。新春和假日，他常把单身的科研人员和老工人请到家中做客，与他们交流思想、增进感情。刘允斌的烟瘾较大，每当他抽烟时必呼周围的“烟民”：“来来来，发烟啦！”在生活上大大咧咧的刘允斌，在工作上却一丝不苟。科研攻关时，在研究室里一呆就是十天半个月。饿了，到食堂打些饭；困了，盖上大衣躺在办公室里睡。再婚的妻子李妙秀生孩子那天，正值刘允斌科研紧张之时，他抽空买了大堆营养品回家，拜托护理人员照顾产妇，亲了亲宝贝，安慰妻子几句，然后就匆匆赶回厂了。

1964年10月16日15时，中国第一颗原子弹成功爆炸的蘑菇云在中国西部戈壁滩腾腾升起。巨大的爆炸声惊天动地，强烈的冲击波撼动整个世界！喜讯传来，刘允斌全身热血沸腾，纵情欢呼：“爆炸了，中国人研制的原子弹终于成功了！”他和所有参加核研究、核试验的科研工程技术人员、工人群众一起，沉浸在欢乐和幸福之中！中国第一颗原子弹爆炸成功，其间蕴含了刘允斌的智慧与奉献、奋斗与牺牲、欢欣与艰苦、失败与成功。他同时还十分理智地认识到：这不仅仅是一颗原子弹，而是一个大国的尊严和荣耀，是国家在世界上的平等与地位。

1966年，“文化大革命”开始，刘允斌被下放劳动。虽然他不知道这是为什么，但是他诚心诚意地接受监督改造。他想：自己曾长期生活在已变“修”的国家，也许自己真是沾染上意想不到的需要改造更新的东西，也许这场运动真的是为了革命大业永不变色，于是，他努力使自己在思想上转过弯来，认真地参加劳动。打扫卫生时，每个角落、每个垃圾点一帚一帚地清扫、一锹一锹地清除。掏挖污水沟时别人休息了，他仍大汗淋漓地干个不停。搬砖时手皮磨破了，找块旧布包好继续干……

越来越消瘦的刘允斌拚命干活，常常累倒在工地上。监督他劳动的工人冬天里穿着单鞋，他从家里拿来新棉鞋递上……尽管这样，周围的人还是渐渐疏远他、回避他。沉默的刘允斌尽量少与别人接触、说话。工休时独自躲到一边，在僻静处蜷曲着身子躺下。心情十分烦闷时，就将工作服遮在脸上，时而拉开衣角凝视着天空发呆。

当他劳动一天后回到家里时，憔悴疲惫的妻子迎上来，刘允斌心里涌起不可名状的痛苦和彷徨。但他强咽下苦痛，装出笑脸宽慰妻子：“我相信，相信这一切会过去的，误会定能解除！”

形势的发展，远非如刘允斌想象的。刘允斌所在的第二研究室属国家机密单位，周恩来一再指示不能乱，责令其造反派头头赴京汇报。可是，在当时的情况下，整个民族和国家已陷入疯狂的混乱中，二○二厂这个孤岛也不能幸免。随着运动的推进，全国各地各种报纸载文诬蔑刘少奇是“党内头号走资本主义道路的当权派”。父亲刘少奇倒台了，刘允斌被挂上“刘少奇的黑孝子”、“苏修特务”、“走资派”等牌子，戴上高帽子接受批判、遭遇皮肉之苦、忍受人格侮辱……面对形形色色、五花八门的批斗和无理无穷的质问，刘允斌只能忍受，强咽苦水；既不能辩解，也不想辩解，他知道在这时候无理可讲，不值得讲。辱骂、唾沫、拳脚、棍棒终日纠缠、相伴。他明白在北京的父亲刘少奇和继母王光美的处境不会比自己好多少，甚至更难；几个弟妹也难免和自己同样的遭遇。

“文化大革命”以来，与刘允斌关系不错的几个人都被关押批斗，那些曾经常登门的人也躲得远远的，好心的人只能对他的处境暗地里同情。在刘允斌夫妇患难的日子里，只有保姆王奶奶和王爷爷一直陪伴着他们。老俩口没有文化，在山东淄博农村生活了大半辈子。每当来人调查刘允斌家里的材料时，老俩口就说：“不知道，我们是看孩子做饭的！”后来，造反派说：“走资派还要什么保姆，简直是剥削贫下中农！”随后，老俩口被赶出刘允斌的家门。临走时老俩口说：“我们什么都不怕，两个孩子我们带上吧。”刘允斌夫妇欣然同意。于是，王奶奶王爷爷带着刘允斌夫妇的两个小男孩，住到了在这个工厂工作的儿子的家里。

1967年11月21日，风雪之夜，刘允斌拖着饱受摧残的身子回到家，李妙秀迎上来，拂去丈夫浑身的雪片。看着新伤旧痕累累、被凌辱受践踏的丈夫，作为妻子却无力排忧解难，她痛苦的眼泪似决堤的洪水，肝肠欲断、心如刀绞……

夜深了，刘允斌和衣躺在床上对妻子说：“我来到世界上的42年，对得起人民对得起党。对不起的是你跟着我受了这么多罪，你把两个孩子拉扯大我就无憾了……”刘允斌的话格外多，李妙秀以为是他对过分痛苦的吐露和宣泄。夫妻俩回忆前天、昨天、寄托明天，谈得很多很久……

不知过了多久，从墙壁缝隙吹进的寒风惊醒了李妙秀。发现丈夫不在家，感到不妙的她急忙跑到保姆家叫上王大爷，四处寻找……天亮了，人们在居住区北面的铁路上发现了刘允斌的遗体。

1978年的一天，刘允斌的遗像挂在二○二厂俱乐部舞台的幕布上，为他平反的追悼会隆重召开。