刘国轩初任漳州城门把总。此时的闽南沿海，聚集了一大批立志反清复明的明朝遗民，以赐姓延平郡王、招讨大将军郑成功为首的忠臣义士，抱种族之痛、故国之思屡屡与清廷对抗。明永历八年（1654年），郑成功率部攻漳州，刘国轩暗中打开城门，迎接郑军入城，后被举荐为护军后镇。郑成功攻打南京失败，退回闽南，谋求以台湾为根据地。明永历十五年（1661年），刘国轩跟随郑成功收复了台湾。郑成功去世后，传位其子郑经，郑经任命刘国轩为右武卫，驻守鸡笼山要津。

明永历二十八年（1674年），耿精忠叛清，联合郑经抗清。刘国轩随从郑经渡海登陆，因郑经向耿精忠借用漳、泉二府招募兵员一事，与耿精忠关系破裂。刘国轩率部屡次击败耿精忠、尚可喜的部队，攻城略地，为郑军进军大陆，在粤东、闽南沿海建立基地，立下了赫赫战功。随后，刘国轩又率部攻占了潮州、惠州、汀州、邵武、漳州、泉州、兴化等地。然而，在清军强大的攻势之下，郑经一度拥有的七个州府全部丧失。最后郑军节节败退到至厦门。

明永历三十二年（1678年），刘国轩升任正总督。受命于危难之际的刘国轩，旋即在二月率军攻占漳州，重振军威。刘国轩率部四下出击，先后攻占平和、漳平，包围海澄，威名震于闽南。六月，刘国轩部攻占海澄，同时郑经任命刘国轩为武平伯征北将军，相继攻占长泰、同安、南安、永春、安溪、德化诸县，乘胜围攻泉州。八月，清军援军到达泉州，刘国轩避敌锋芒，回攻漳州，但清军顽强抵抗，刘国轩强攻不下，退守湾头。时郑经内臣施明良收受姚启圣的贿赂，图谋献厦门降清。刘国轩坦言：“现在我军战败，千里国土沦丧。殿下应当效法先王，卧薪尝胆，亲君子远小人，这样才有可能重振大业。”郑经采纳了刘国轩的建议。

康熙年间刘国轩在汀州城刘氏家庙立的功德牌(www.daowen.com)

永历三十四年（1680年）正月，清军直逼海坛（今平潭岛）、思明（今厦门岛），刘国轩率部力战不敌，于是全军护卫郑经进入东宁（东引岛）。第二年春，郑经死，郑克塽接位，刘国轩升任武平侯。十月清廷任命施琅为水师提督平定台湾，郑克塽任命刘国轩为正总督假节行事，驻守澎湖要冲。永历三十七年（1683年）六月，施琅率清军从铜山（今漳州市东山岛）出师，企图进占澎湖。刘国轩亲率精兵2万多人迎战，在花猫二屿激战六天，清军攻势凶猛，刘国轩部伤亡惨重。经年征战，死伤无数，刘国轩率领残部撤回东宁后，权衡利弊，与各文武大臣商议，决定劝说郑克塽降清。

刘国轩从军后的擢升之路，充满了传奇色彩。他先是投入清军，后在漳州归入郑成功麾下，成为郑成功的得力战将。郑军败退台湾，刘国轩精心辅佐郑经、郑克塽经略台湾，成为辅国重臣。最后因施琅平台，郑军内部自乱而独力难支。刘国轩的果断决策，终止了闽海纷争，促成了国土统一。因此清廷赞颂他：“海上数十年不得宁息，今汝奉主归，以大一统，汝功甚懋。”并任命他为天津卫左都督总兵官，封伯爵，诰赠三代如其官。