刘毋伤的曾祖父梁孝王刘武是汉文帝刘恒的次子，曾参与平定七国之乱。

公元前97年，其父刘襄死后，刘毋伤袭位梁王，在位十一年。

公元前86年，刘毋伤去世，谥号贞，他的儿子刘定国嗣位。