更新时间：2024-06-04 16:16
十四岁时，补弟子员。
嘉靖四十年（1561），考中山西乡试第三名。
隆庆四年（1570），授兵科给事中。历任礼部左给事中，以老成有识著称。大学士高拱管理吏部，刘东星打算弹劾高拱，被人泄露，高拱以非时考察，贬谪刘东星任蒲城县县丞。历任卢氏知县。
万历十年（1582），升任山东参政，丁内艰，服阕，补任河南参政。不久，升任山东按察使，兵备易州。历任湖广右布政使、湖广左布政使。
万历二十年（1592），擢右佥都御史、保定巡抚。万历朝鲜战争爆发，明军调集，汇集于天津，而天津、静海、沧州、河间皆受灾。刘东星请求下拨漕米十万石平粜。召为左副都御史。升任吏部右侍郎，以父亲年老请求侍养归乡。准备启程时，父亲去世。
万历二十六年（1598），黄河决口于单县黄堌，运道堙阻，起任工部左侍郎兼右佥都御史，总理河漕。起初，尚书潘季驯提议开黄河上流，循商、虞而下，历丁家道口出徐州小浮桥，即元朝贾鲁所浚故道，朝廷以耗费巨大，没有同意。刘东星即其地开浚。起曲里铺至三仙台，抵小浮桥。又浚漕渠自徐州、邳州至宿州。历经五个月竣工，花费仅十万。
万历二十七年（1599），朝廷下诏嘉将其功绩，进工部尚书兼右副都御史。
万历二十八年（1600），开渠邵伯湖、界首湖。
万历二十九年（1601），奉命开浚泇河。泇河介于滕州、峄州之间，南通淮、海，引漕甚为便利。前任总督翁大立首议开浚，后尚书朱衡、都御史傅希挚复言之。朝廷数次遣官行视，乞无成画。河臣舒应龙曾凿韩庄，工程中途停止。刘东星力任其役。初议费一百二十万，到工程开始，花费只有七万，而渠已成十之三。刘东星生病，求去。屡旨慰留。卒于任上。后李化龙循其遗迹，与李三才共成之，漕运永便。
天启初年，追谥庄靖。