刘璿的母亲王氏（王贵人），本是刘禅皇后敬哀皇后张氏的侍女，后被刘禅纳入后宫，封为贵人，并于建兴二年（224年）生下刘璿。

延熙元年（238年）正月，刘禅立刘璿为太子，并下册文说：“过去帝王，承嗣王位，选立太子为王朝副君，此乃自古至今之常规。现在立刘璿为皇太子，以承继光大祖宗的神威，特命使行丞相事、左将军向朗持节授予印绶。你要努力完善自己的美好品性，严守道义，探研典章礼制，尊师敬傅，吸收众人之长，以助自己德行，可要切实勉励自己加强修养！”当时刘璿十五岁。

刘璿喜爱骑马射箭，出入没有节制规矩，东宫属官中庶子霍弋引经据典，尽心规谏刘璿，使刘璿的不好行为得以改善。

景耀六年（263年）冬天，魏国攻打蜀汉，大将邓艾率军到达成都，刘禅带着太子刘璿及诸王、群臣六十多人面缚向邓艾投降，蜀汉灭亡。邓艾承制拜刘禅行骠骑将军，太子刘璿为奉车都尉，诸王为驸马都尉。魏国掌权的司马氏准备将刘璿随后主刘禅迁徙至洛阳。