Cha của Lưu Tỵ là Lưu Trọng (Lưu Hỉ), con trai thứ hai của Lưu Thái Công, thái thượng hoàng nhà Hán và là anh của Hán Cao Tổ Lưu Bang. Năm thứ bảy đời Hán Cao Tổ đã phong Lưu Trọng làm Đại vương, Lưu Tỵ cũng được phong làm Bái hầu. Tuy nhiên sau đó quân Hung Nô sang xâm lấn, Lưu Trọng không chống lại, phải chạy sang Lạc Dương. Hán Cao Tổ nể tình là cốt nhục nên không giết, chỉ phế làm Cáp Dương Hầu. Năm 193 TCN, Lưu Trọng mất khi Lưu Tỵ đã thụ phong ở đất Ngô nên được tôn thụy hiệu là Khoảnh vương.

Sử ký ghi lại rằng Lưu Tỵ là người dũng mãnh và có dã tâm lớn, có nét giống với Hán Cao Tổ.

Năm 196 TCN, Hoài Nam vương Anh Bố làm phản, đem quân vượt sông Hoài đánh vào nước Sở. Lưu Tỵ đi theo Hán Cao Tổ đánh Anh Bố, hai bên gặp nhau ở đất Tụy, Anh Bố thua trận bỏ chạy về Giang Nam, bị Trường Sa vương lừa giết. Lưu Tỵ có công đánh Anh Bố nên được Hán Cao Tổ phong làm Ngô vương, đóng ở Quảng Lăng, cai quản ba quận, 53 thành. Nước Ngô ở vị trí thuận lợi, có nhiều tài nguyên, đồng núi muối biển, dân cư đông đúc, kinh tế nhanh chóng phát triển mạnh.

Năm 174 TCN, con Lưu Tỵ là Ngô thế tử Lưu Hiền vào kinh đô triều kiến Hán Văn Đế, uống rượu đánh cờ với thái tử Khải. Hai bên xảy tranh chấp, Ngô thế tử tính cách thô bạo, không cung kính Hoàng Thái tử. Lưu Khải tức giận cầm bàn cờ đánh chết Ngô thế tử.

Hán Văn đế sai đem thi hài Ngô thế tử được bỏ vào quan tài mang về nước Ngô để chôn. Lưu Tỵ vô cùng căm giận nói rằng:

"Thiên hạ này là của chung một họ, đã chết ở Trường An thì chôn ở Trường An, hà tất đem về đây làm gì".

Rồi đem trả quan tài về Trường An chôn cất.

Ngô vương Lưu Tỵ từ đó sinh lòng oán hận triều đình, từ đó bỏ lễ phiên thần, cáo bệnh không triều kiến thiên tử. Trong triều nhiều người đoán được ý Ngô vương, nên thẩm vấn sứ giả nước Ngô. Ngô vương Lưu Tỵ hay tin có ý lo sợ, sai sứ đến triều kiến. Cùng lúc đó có người hỏi Ngô sứ giả về bệnh của Ngô vương, sứ giả nói thật với triều đình là Ngô vương không có bệnh. Hán Văn Đế muốn làm dịu tình hình, không trách tội Ngô vương không triều kiến, lại gửi sứ giả mang về cho Ngô vương chiếc ghế ngồi và gậy chống, vì Ngô vương đã cao tuổi nên vua chuẩn cho không cần vào triều. Ngô vương Lưu Tỵ từ bấy giờ lo sợ, nảy sinh ý định làm phản.

Tiều Thố là người nhà của thái tử Lưu Khải, được trọng dụng, tâu với Hán Văn đế trị tội Ngô vương nhưng Văn đế không nỡ phạt. Tiều Thố lại có kiến nghị cắt đất phong của hai nước Ngô, Sở nhưng Văn đế không nghe. Ngô vương Lưu Tỵ từ bấy giờ bỏ vào triều suốt 20 năm.

Năm 157 TCN, Hán Văn Đế qua đời, thái tử Lưu Khải lên nối ngôi, tự là Hán Cảnh Đế. Cảnh Đế nghe theo lời đại thần, quyết tâm làm giảm thế lực chư hầu.

Ngô vương Lưu Tỵ năm đó 60 tuổi, đã cai quản nước Ngô được 40 năm, thế lực rất mạnh và là cái gai trong mắt Hán Cảnh Đế.

Trong lúc triều đình đang bàn bạc chuyện cắt đất của chư hầu, Ngô vương Lưu Tỵ bày tỏ thái độ không bằng lòng, nghĩ rằng cơ nghiệp suốt hàng chục năm sẽ bị Lưu Khải cướp mất. Lưu Tỵ bày kế liên minh với Giao Tây Vương Lưu Ngang, là người nổi tiếng dũng mãnh thiện chiến, nhằm thu hút thêm đồng minh.

Bất chấp các đại thần can ngăn, Lưu Ngang cho người sang kêu gọi các nước chư hầu khác cùng tham gia nổi loạn, đặt mục tiêu lật đổ Hán Cảnh Đế. Tổng cộng cuộc nổi loạn có 7 tôn thất nhà Hán tham gia. Không lâu sau, lệnh tước đất các chư hầu từ Trường An ban ra. 7 nước chư hầu do Ngô vương Lưu Tỵ khởi binh.

Liên quân 7 nước chủ trương đánh mạnh về phía tây, chiếm trọn các khu vực trung tâm ở Trung Hoa, vây hãm kinh đô Trường An. Ngô vương ra lệnh tổng động viên, huy động được hơn 20 vạn người.

Tế Bắc vương Lưu Chí lúc đầu đồng ý hưởng ứng nổi loạn nhưng đến phút cuối đổi ý, quyết định không tham gia. Hai vương thất khác không kịp điều binh mã theo liên quân tây tiến.

Đối phó lực lượng phản loạn, triều đình nhà Hán chia quân làm 3 đạo. Đạo quân chủ lực do Chu Á Phu thống lĩnh, tấn công phe nổi loạn ở vùng đông nam. Hai đạo quân còn lại đối phó quân Triệu ở phía bắc và quân phản loạn ở bán đảo Liêu Đông.

Ở Trường An, đại thần Viên Áng đòi Hán Cảnh Đế xử tử Tiều Thổ, là người đề ra chủ trương cắt đất của các phiên vương. Nhưng cái chết của Tiều Thổ vẫn không ngăn Ngô vương Lưu Tỵ lui quân.

Viên Áng được giao làm sứ giả truyền tin triều đình đồng ý ngừng tước đất của các vương thất. Nhưng Ngô vương hay tin cười lớn nói: "Ta bây giờ đã là hoàng đế phía đông, chẳng lẽ còn phải lạy người khác hay sao?"

Đến lúc này, quân chủ lực của Ngô Vương đang vây đánh nước Lương của Lương vương Lưu Vũ. Chu Á Phu không đem quân ứng cứu ngay lập tức mà chỉ huy kỵ binh cắt đứt tuyến đường vận lương của quân Ngô. Lưu Tỵ liền quay sang đánh quân triều đình nhưng bị Chu Á Phu phản kích đánh tan tác.

Sau thất bại ở An Huy, quân Ngô gần như tan rã. Lưu Tỵ rút tàn quân trở về Trấn Giang, tỉnh Giang tô ngày nay. Lưu Tỵ bị quân địa phương giết chết, đem đầu về Trường An dâng Hán Cảnh Đế. 6 hoàng tử khác tham gia nổi loạn lần lượt bỏ mạng trên chiến trường, hoặc chọn cách tự sát.

Tế Bắc vương Lưu Chí vì bị bức bách làm phản, đến cuối cùng không xuất quân hưởng ứng nên được miễn tội chết.

Sau khi toàn bộ 7 hoàng tử làm phản bị diệt, Hán Cảnh Đế chủ trương chỉ cấp vùng đất nhỏ cho các vương thất. Con trai của các vương thất chỉ có tước vị, không được cấp đất, đưa nhà Hán bước vào giai đoạn quyền lực tập trung vào tay Hoàng đế.