刘知俊原为感化军节度使时溥手下将校，大顺二年（公元891年）在梁军攻打徐州时带领二千部下归降了朱温。刘知俊作战英勇，在梁军中屡立战功，朱温升任他为左开道指挥使，因而刘知俊以“刘开道”之名威震各军。后又历任海、怀、郑三州刺史，跟随朱温破青州后被封为匡国军节度使。天佑三年冬，刘知俊带兵五千在美原破李继徽兵六万，杀得邠、歧兵闻风丧胆，连下鄜、延等五州，被朝廷封为校检太博，同平章事。
三垂岗一战梁军败退以后，晋军攻打泽州，朱温封刘知俊为潞州行营招讨使，从晋州调刘知俊解泽州之围，晋将周德威退保高平。歧王李茂贞派保塞节度使胡敬璋攻打上平关，刘知俊又打败了歧兵保住了上平关。保塞节度使胡敬璋打了败仗，不久就一命归西。静难节度使李继徽任命手下将领刘万子代镇延州。
接任保塞节度使的刘万子性格暴虐，难以服众，而且密谋叛变投降梁军。李继徽听到消息后就命令延州牙将李延实设法除掉刘万子。李延实趁刘万子为胡敬璋举行葬礼的机会发兵杀掉了刘万子，占据了延州。延州马步军都指挥使高万兴与他的弟弟高万金听到刘万子被杀的消息带领部下二千人投降了刘知俊。歧王在鄜城建立翟州，见到刘知俊发兵来攻翟州守将也望风而降。
公元909年三月，朱温带领大军离开洛阳，任命山南东道节度使杨师厚兼潞州四面行营招讨使去攻打李茂贞和李继徽。十五日朱温到达河中，命令刘知俊与高万兴合兵攻打丹州和延州。二十六日丹州刺史崔公实献城投降。四月刘知俊大军继进攻打延州，李延实死守城池。刘知俊分兵，派白水镇使刘儒去攻打坊州。不久延州被攻破，李延实投降。自此刘知俊在这次战斗中攻下了丹（今陕西宜川北）、延（今延安境内）、鄜（延安富县）、坊四州（延安黄陵县上城）。朱温封高万兴为保塞节度使,牛存节为保大节度使.对刘知俊更是加官进爵,,封他为校检太尉兼侍中，大彭郡王。
大梁皇帝朱温虽然对刘知俊大加封赏，但心中对那些手中掌握兵权功高势大的武将向来存有戒心。而刘知俊也是由于打了不少胜仗，心中滋长了骄傲情绪，有点目空一切。朱温命令他乘胜攻打邠州，刘知俊竟然以军粮缺乏等借口按兵不动。
正在这时候发生了一件事，大大震动了刘知俊，那就是镇守长安的佑国节度使王重师被杀并夷族。王重师也是梁军中一员猛将，在战场之上屡立战功。朱温到河中以后怒其不能按时提供供应，决定把他召回朝廷，而派左龙虎统军刘捍到长安做佑国军留后。刘捍到长安以后王重师对这位梁太祖朱温的权臣非常看不起，接待之时总是连骂带挖苦。刘捍虽对这位大梁的功臣不敢怎么样，却在心中将王重师恨之入骨。于是他编造了王重师的黑材料，污蔑他暗通河东和西岐，企图造反。
朱温这时已经回到洛阳，刚从丁会叛归李克用的事件中恢复过来，见到李悍的密报就深信不疑。王重师自持功高，哪里晓得小人一纸诉状的厉害，接到朱温的调令与李悍交接完后就带领亲随回到洛阳等待梁太祖召见。没想到还没见到朱温就接到被贬为溪州（治所在今湖南龙山县）刺史的命令。王重师只好悻悻的去上任，不久朱温就派人追到任所将王重师赐死并将其全家杀掉。
不久刘知俊也接到朱温要他回洛阳的命令。刘知俊心中惴惴不安哪敢贸然离开部队回洛阳，于是派人偷偷去见他的弟弟右保胜指挥使刘知浣。刘知浣让来人密报刘知俊说：“千万不要回洛阳，回京必死。”其实朱温这时并没有要杀刘知俊的意思，而是要任命他为河西行营都统去讨伐河东李存勖。
刘知浣向哥哥发出密报后就请示朱温说要亲自出京去迎接哥哥刘知俊。朱温也根本没有怀疑同意刘知浣所请，哪里想到刘知浣出京以后竟立刻带着两家的家眷逃到刘知俊大营中去了。
刘知俊没了后顾之忧决定叛梁归歧，他把军中监军及不同意造反的人统统绳捆索绑，押送到凤翔，并向朱温报告说自己为军民所留不能回洛阳。刘知俊出兵袭击华县，守住潼关，断绝了梁军西去的道路。守卫长安的刘捍慌了手脚，刘知俊用重贿收买长安城中守将，将刘捍擒住送往凤翔，砍了脑袋，也算是给冤死的王重师报了仇。
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