刘国用在新加坡出生，早年就读于新加坡中华学校，后入广东高等师范学校，黄埔军校第一期工兵科毕业。

1925年起任国民革命军第五军教导队教官和第十五师二团排长、连长，参加过东征北伐，智勇兼长，颇具战绩。

1930年起历任第十六师一团少校营长、中央军校南昌分校中校教官。

1932年，“一•二八”淞沪抗战时，刘国用任第九师第二十五旅张中华第五十团团长，率部由赣入浙，至杭州时，淞沪停战协议已签订，他只得率部在枫泾整训待命。后入国民政府军政部参谋团受训。

1936年起任第七十四军第五十八师第三四四团团副、上校团长。

1937年8月，淞沪会战爆发，刘国用率部参战，因战功擢升该师第一四七旅少将副旅长。12月，参加南京保卫战，防守牛首山。9日，在与日军激战三日后，退守水西门以东地区为预备队，继续与敌军激战。13日于水西门外殉国。时年39岁。