刘胡兰8岁上村小学，10岁起参加儿童团。1945年进中共妇女干部训练班，1946年到山西省文水县云周西村做妇女工作，担任妇救会秘书，后为主任。

1945年11月，刘胡兰参加了文水县党组织举办的妇女训练班。回村后，她担任云周西村妇救会秘书，与党员一起发动群众推翻地主、送公粮、做军鞋，动员青年报名参军。1946年6月，她被批准为中共候补党员。这一年，她才14岁。

1946年10月，国民党军进犯文水县城。为保存革命力量，县委决定大部分同志转移上山，留下部分同志坚持斗争。她以自己年纪小、熟悉环境为由，主动要求留下来。她和留下来的同志一起向各村党组织传达党的指示，组织群众掩埋粮食，并配合武工队镇压了反动村长。

1947年1月12日，国民党阎锡山军和地主武装“复仇自卫队”包围了云周西村，将群众赶到场地上，刘胡兰因叛徒出卖被捕。在敌人威胁面前，她坚贞不屈，大义凛然。敌人问她：“你给八路做过什么工作？”刘胡兰大声说：“我什么都做过！”“你为啥要参加共产党？”“因为共产党为穷人办事。”敌人恼羞成怒：“你小小年纪好嘴硬啊！你就不怕死？”刘胡兰斩钉截铁地回答：“怕死不当共产党！”残忍的敌人为了使她屈服，在她面前将同时被捕的6位革命群众用铡刀杀害。刘胡兰毫无惧色，从容走向铡刀，壮烈牺牲，尚未满15周岁。