亲征被擒
光初十一年（328年），后赵中山公石虎率士众四万人从轵关（今河南济源西北）西进，攻击前赵的河东，有五十多个县应从，石虎于是进攻蒲阪（今山西永济县）。前赵主刘曜派河间王刘述调遣氐族、羌族士众屯驻在秦州，防备张骏和杨难敌，自己率领中外精锐的水、陆各军救援蒲阪，从卫关北渡黄河。石虎畏惧，率军退走，刘曜追击。八月，在高候（今山西闻喜县境）追上石虎，与石虎交战，石虎大败，石瞻被杀，尸体枕籍达二百多里，刘曜缴获的军资上亿。石虎逃奔朝歌（今河南淇县）。刘曜自大阳（今山西平陆西南），乘胜进军驻守金墉（今河南洛阳以东）的石生，开决千金堨的蓄水淹灌他们，又分别派遣诸将进攻汲郡、河内郡，后赵的荥阳太守尹矩、野王太守张进等都归降刘曜。后赵都城襄国大为震惊。
张骏整备军队，想乘虚偷袭长安。理曹郎中索询劝谏说：“刘曜虽然东征，他儿子刘胤防守长安，不能轻视。即使小有所获，但如果刘曜放弃对东方的图谋，回军与我方较量，祸难临头的时候就难以预测了。”张骏这才罢休。
同年十一月，石勒准备亲自率军解洛阳之围，僚佐程遐等极力规劝道：“刘曜孤军深入我境千里，势必不能持久。大王不该亲自出动，一旦出动难保万全。”石勒听了大怒，手按佩剑呵叱程遐等人出去。徐光之前囚禁着，此时赦免了他的罪过，将他召来商议，石勒说：“刘曜凭借一仗的胜利，围攻并占据洛阳，那帮庸才竟然都认为前赵军势不可挡。刘曜带领十万甲士，攻一座城池却百日不能攻克，部队将士疲惫、懈怠，凭我军士气高昂、精锐之师击他，一战便可将其擒获。如果不救致使洛阳真的失守了，刘曜必定会拼死来取冀州，由黄河北岸席卷而来，恐怕我的千秋大业就完了。程遐等人不让我去，爱卿你怎么看？”徐光回答说：“刘曜乘着高候大败石虎的大好时机，没能够进逼襄国，反而死守着金墉，由此可知他不会有什么作为了。凭着大王您的威武雄略进逼他，对方必定望风败逃。平定天下，就在此刻的决断了，机不可失啊。”石勒听罢笑眯眯地说：“徐光所言甚是啊。”于是令内外戒严，有再敢劝谏者斩。命石堪、石聪和豫州刺史桃豹等各自统领现有士众会聚荥阳，又令中山公石虎进军占据石门，石勒亲率步骑四万人赶赴金墉，由大堨过黄河。[48] 石勒对徐光说：“刘曜如果屯军于成皋关，这是上策，其次当在洛水设阻。坐守洛阳，等于束手就擒。”[49]
十二月初一，后赵各军会集成皋，有步兵六万人，骑兵二万七千人。石勒见前赵无兵把守，大为喜悦，用手指天随后又拍着额头说：“这是天意！”便命令士卒脱下重甲，马匹衔枚噤声，从隐秘的小道日夜兼行，由巩县和訾城之间穿出。[
刘曜只顾与宠爱的嬖臣饮酒博戏，不体恤士兵。身边人有的加以劝谏，刘曜发怒，认为是妖言，将谏者斩首。直到听说石勒已经渡河，这才商议增强荥阳戍守的力量，关闭黄马关。不久在洛水巡逻的士兵与后赵的前锋交战，捉住羯族俘虏送来，刘曜问他：“石勒自己来了吗？有多少士众？”回答说：“大王亲自前来，军势极甚。”刘曜色变，让军队解除对金墉的围守，在洛水西面布阵，有士众十多万，南北延绵十多里。石勒远远望见，更加高兴，对侍从左右的人说：“可以祝贺我了。”石勒率领步、骑兵四万人进入洛阳城。[50]
刘曜忙陈兵十万干洛西，石勒遂命石虎引兵自洛阳城北而西攻刘曜中军，命石堪率兵自城西而北攻击刘曜前锋，石勒自出洛阳阊阖门，夹击刘曜，前赵军队大溃。刘曜在退兵时马陷石渠坠于冰上，身上受伤十余处，为石堪生俘。[51] 石勒于是大败前赵军队，斩首五万多级。下令说：“我想抓获的只有一个人，此人现已被擒，特敕令将士停止攻击，给他们留下归顺投降的道路。”[
刘曜见到石勒，说：“石王，还记得重门的盟约吗？”石勒让徐光对刘曜说：“今日的事，其实是上天注定的，你还有何话可说！”十二月十一日，石勒班师回京。让石虎的儿子征东将军石邃带兵护送刘曜。刘曜伤势严重，坐着马车，让医师李永和他同车。二十五日，回到襄国，令刘曜居住在永丰小城，供给他妓妾，严兵围守。又派刘岳、刘震等族内男女人等穿上盛服见刘曜。刘曜感慨道：“我以前常说起爱卿们，总认为早就化作了灰土，石王仁厚，竟然一直保全你们至今！杀石佗一事，令我时常有愧，今日的祸难，算是我的命数了。”留宴一天才让他们离开。[52]
之后石勒让刘曜写信令其太子刘熙投降。刘曜给刘熙的信中却说：“你要和大臣们恢复社稷，不要因为我改变心意。”石勒遂杀刘曜。
弃都亡国
刘曜生有九子，均被封王：刘胤封南阳王，刘熙封皇太子，刘袭封长乐王，刘阐封太原王；刘冲封淮南王，刘敞封齐王，刘高封鲁王，刘徽封楚王，刘俭封临海王。
太和二年（329年）正月，刘熙得知皇父刘曜被擒的消息后大为恐惧，与南阳王刘胤商议，准备向西据守秦州。尚书胡勋说：“如今虽丧失君王，国土仍然完整，将士也未叛离，暂且应当集中力量抵御敌军。力有不支时再逃也不晚。”刘胤发怒，认为这是扰乱军心，竟将他斩首，随即率文武百官逃奔上邽（今甘肃天水）。各地方军事长官也都放弃原本镇守的城池跟从，关中顿时大乱。将军蒋英、辛恕拥有士众数十万人据守长安，派使者向后赵请降，后赵方面派石生率驻守洛阳军士奔赴长安。[53]
后赵军从洛阳挥师入关，攻占了长安。到了八月，南阳王、大单于刘胤帅数万人马从上邽发兵长安。刘胤军驻扎于仲桥；后赵石生婴城自守，石虎帅二万骑前往救援。九月，后赵大军大破前赵于义渠，刘胤逃回上邽。石虎军一举击溃上邽守卒，活捉刘熙、刘胤等文武百官三千多人，全部杀害。又在洛阳坑害五千多五郡屠各人。匈奴刘氏经此劫难，损失惨重，几乎灭族。[54] [55]
后裔余绪
随着汉赵的灭亡，匈奴刘氏两次惨劫，部分族人被屠杀，劫后余生者则纷迁各地以避祸逃生。有的东迁辽东，有的南迁河南及中原各地，融合于汉族之中，有的西迁关陇，也有的北逃大漠，更有的远迁中亚和欧洲，但大多数则仍居在华北地区即今内蒙、山西、河北一带，仍为当地少数民族的首领、酋长。至隋唐时期，匈奴刘氏还发展为东郡、河南、雕阴等地的望姓大族，并产生了一位宰相。
疆域
总述
①据顾祖禹的《读史方舆纪要·历代州域形势》，汉实际控制地区“东不逾太行，南不越嵩、洛，西不逾陇坻，北不出汾、晋”，疆域范围包括陕西的渭水流域以及山西、河南、甘肃黄河以东一带。
②在刘渊、刘聪时期，其范围控有今河北、山东、河南、山西、陕西一带，然而实际控制范围不大，刘聪时期，只局限在山西的一角（其余部分在刘琨手中）和由刘曜坐镇的关中一部分地区。河北一带由石勒所有，王弥的部将曹嶷控有青州、兖州、徐州一带，鲜卑的势力更是向南推进，布满燕、代一带。
政治制度