1927年“四·一二”反革命政变后，刘肩三面对险恶的形势，毫不畏惧，相继领导了都昌扑城和汪墩农民武装暴动。当选为中共都昌县委委员、组织部部长，并任县农民协会常务委员，领导农民开展武装斗争。不久调任余干县委书记，积极发展党员，秘密建立县各级党组织，和区、乡苏维埃政权，并为弋（阳）横（峰）根据地收购、运送武器弹药和各种物资，有力支援了根据地的武装斗争。 ^[1]

1929年7月，受党的派遣，刘肩三赴景德镇秘密发展党团和工会组织，开展工人运动。翌年7月，他率领工人武装配合方志敏率领的赣东北红军独立团，一举攻取景德镇。随后，独立团改称红10军，刘肩三调任该军19团政治委员。不久升任红10军政治部地方工作部部长兼7旅政治委员。 ^[1]

1919年，五四运动的消息传到南昌。5月7日，刘肩三作为“农专”的代表参加了在南昌市百花洲沈文肃祠召开的全市中等以上学校学生代表会，并被推选参加南昌学生联合会。5月9日，南昌全市学生举行总罢课，刘肩三登台演说，并血书“时日曷丧，余及汝皆亡”以示其志。学生的爱国热忱，使军阀当局极为恐惧。江西督军陈光远责令“农专”将刘肩三等提前毕业。刘肩三回到都昌，矢志不移，继续革命。在县立高小师生中组织宣传队和罢课；在县城成立了日货检查组，检查焚毁仇货。6月，他又带着县立高小师生下乡巡回宣传，使这场爱国风暴迅速波及全县。 ^[2]

1922年，都昌遭受大水灾，哀鸿遍野。县知事刘燮臣却全然不顾民众死活，除增加本年度征缴外，还要“追缴5年旧欠”。刘肩三便发动群众抵制重税，并亲自率领绅士代表，前往县公署为民请愿。刘燮臣蛮不讲理，竟把刘肩三扣押起来。刘肩三被扣押的消息，刹时震怒了全县，学生罢课，商人罢市，近郊二三十里路的农民也扛着扁担锄头涌进了县城，包围了县公署。斗争持续了三天，刘燮臣被迫放出刘肩三，自己也吓得离开都昌，跑回南昌。刘肩三十分感激大家对他的支持，并告诫大家刘燮臣此去不会罢休，我们不能让恶人先告状，要迅速派人去南昌，取得舆论支持。于是，他主持起草了一份《告旅省都昌同乡书》，选派代表连夜乘船送往省城。由于各方面的支持，斗争取得胜利，田赋没有缴，刘燮臣也被驱逐。是年，刘肩三又发动群众，赶走了两名催办粮赋的“委员”。连续赶走了几名“命官”，全县人民十分钦佩刘肩三的组织领导。 ^[2]

1926年1月，中共南昌特别支部派刘越到都昌，从事建党工作。刘越素闻刘肩三有改造旧社会和追求新思想的强烈愿望，经常找他谈心，引导他研读马克思主义著作，并于1926年2月，介绍他加入了中国共产党。不久，中共都昌小组成立并决定以汪墩、徐埠、苏山等地为重点发展党的组织开展农民运动，指定刘肩三负责农民运动。他先后到汪墩办起两所农民夜校，亲自给农民讲课，启迪他们的阶级觉悟，为都昌农民运动的兴起打下了思想基础。 ^[2]

3月19日，刘肩三等作为都昌代表出席了由共产党员赵醒侬主持召开的国民党江西省第二次代表大会。24日会议一结束，刘肩三等即赶回都昌，秘密举办了两期“党务训练班”，以农民、学生和教员为对象，先后培训了90余名农运骨干。尔后，带着这批同志，在全县各地广泛开展革命活动，秘密建立农民协会。由于上年都昌遭受旱灾，是年春荒严重，贫困农民十有八九断炊，地主劣绅乘机盘剥农民。汪墩劣绅刘世容，以搞“平籴”为名，从中牟利。刘肩三便发动附近农协会员200多人找刘世容算账，并打开刘世容的谷仓，将稻谷分给穷苦农民。此后，刘肩三获悉县知事傅运炎趁即将调任之机加剧搜刮、贪污钱粮款数千元，便带领农协会员及群众2000余人组织“请愿团”，当面找傅运炎算账，并亲赴省城与傅打官司，摘掉了傅运炎的“乌纱帽”。这两次斗争，使农民看到组织起来的力量，极大地推动了全县农运的迅速发展。到1926年10月北伐军进入江西之前，都昌已成立区农民协会6个、乡农民协会21个，会员达1200余人。 ^[2]

随着农民运动的兴起和发展，都昌党的组织也在壮大，除县城外，汪墩等地亦建立了党的小组。1926年5月，中共都昌支部成立，刘肩三当选为支部委员。1926年11月上旬，北伐军攻克九江，军阀孙传芳的败兵途经都昌时，刘肩三组织农民协会会员沿途阻击，缴获各种长枪10余支、迫击炮两门；策动县公署九名警察携枪12支起义；发动县城人民扣押了北洋军阀政府都昌县知事；派人从吴城接来北伐军，结束了北洋军阀在都昌的统治。随后，国共合作的国民党都昌县党部成立，刘肩三当选为农民部长。同时，成立了都昌县人民自卫队，刘肩三任大队长兼指导员。 ^[2]

随着北伐战争的胜利，都昌农民运动如火如荼。1927年2月8日，都昌农民代表大会召开，正式成立县农民协会，刘肩三当选为常委。7月，遵照中共江西省委指示，中共都昌县委成立，刘肩三当选为县委委员，负责组织部和农民运动委员会工作。 ^[2]

1927年春夏，蒋介石、汪精卫先后叛变革命，革命形势急转直下，都昌的大革命遭到失败，刘肩三等33名中共党员负责干部受到通缉，被迫撤离都昌。刘肩三怀着坚定的革命信念，在赣北找到省委，参加省委召开的鄱阳风雨山会议，听取了党的八七会议精神；会后，奉命派到余干任中共余干县委书记。刘肩三化名老张、舒玉丰，以米商身份到各地联络党员，办理党团员重新登记，经过一段时间的努力，清除了不坚定分子，整顿了党的组织。至翌年4月，刘肩三于五雷里源卢家，正式恢复了中共余干县委，下辖四个区委和一个县城特支。刘肩三带领县委认真贯彻党的八七会议决议，积极发展党员，并在群众中通过“上名字”，建立党的外围组织，创造武装暴动和建立革命政权的条件；努力为弋横根据地收购、输送武器弹药；筹集根据地所急需的布匹、食盐、药品等物资。由于刘肩三等人的艰苦努力，余干革命形势迅猛发展，各区、乡秘密苏维埃政权纷纷建立起来。 ^[2]

1928年底，刘肩三调任中共信江特委委员。不久，被派往上海学习工人运动。1929年7月，他从上海返回，被派往景德镇从事工人运动。景德镇是都昌人集居的码头，刘肩三化名张定东，以同乡关系，深入窑场、坯房、匣钵厂，秘密发展党团和工会组织。1930年7月6日，由于地下党和工人里应外合，赣东北红军未放一枪一弹就攻下了景德镇。红军进入景德镇后，受到革命思想熏陶的瓷业工人踊跃入伍，红军猛扩到4000余人。红军扩大后改称红十军，刘肩三调入部队工作，任第十九团政治委员。不久，红十军挥师都(昌)、湖(口)、波(阳)、彭(泽)地区，一路上打波阳、攻彭泽、克秋蒲、取至德，连战皆捷。8月31日，进入都昌；9月3日晚，趁主力在都、湖力界驻扎之机，经军部同意，刘肩三率红十九团回故乡汪墩，烧了军阀刘士毅的房屋，处决了刘书会等反革命分子，筹集了大笔军款。后来红十军奉命经波阳返回老苏区整编，刘肩三任红十军政治部地方工作部部长兼七旅政治委员。 ^[2]

1930年10月，红十军为执行中央关于攻打九江的任务再次来到都、湖、波、彭地区，广泛发动群众，开辟新区。地方工作部在刘肩三领导下，迅速恢复了四县的县委组织。10月6日，刘肩三率部开到都昌张岭，在这里恢复了中共都昌县委，兼任县委书记，并在短期内建立了第七、八、十三区委；为了培养革命骨干，还在张岭街办了一期有70余人参加的干部训练班；随后，建立了县苏维埃政府，下辖八个区苏维埃政府。在红军帮助和地方工作部具体领导下，很快形成了一个以武山为中心，包括都昌、湖口、波阳、彭泽大片地区的武装割据区域，并开展了轰轰烈烈的打土豪分田地运动，群众斗争情绪十分高涨，各革命团体相继成立，仅都昌一县，赤卫队就发展到1350余人。都、湖、波、彭根据地的创建，使赣东北根据地扩大到皖赣边境。 ^[2]

由于红军主力远离老苏区出征，造成后方空虚，敌人乘机向弋横中心区域进攻。1930年11月上旬，军部在波阳肖家岭召开紧急会议，决定放弃强取九江的冒险计划，立即撤回弋横苏区。同时，考虑到都、湖、波、彭地区的群众基础好，为继续发动和组织该地区的斗争，决定成立都湖鄱彭四县总指挥部，由刘肩三任总指挥，并留下二三十名干部和部分枪支，带领赤卫队坚持斗争。红十军撤离后，国民党军第五师开到波阳，纠集四县地方武装，对都、湖、波、彭根据地进行了疯狂的“围剿”。在敌众我寡的情况下，11月13日，刘肩三派人通知湖口县委、县赤卫队与其靠拢、准备撤退上山。14日，当湖口的同志赶到彭泽黄板桥与刘肩三会合时，不幸被敌五师二十八团包围，刘肩三当即率领部队与敌激战。11月16日，终因弹绝，刘肩三于彭泽黄板桥上垄水桶港垄头路上被俘，押至彭泽老屋陈村，敌二十八团团部驻地的马圈内，后被敌连长认出。敌人利用封建宗族情劝降失败后，又用尽各种刑具也无法使他屈服。于1930年11月17日，将刘肩三杀害。

同年10月，刘肩三随红10军来到以武山为中心的都（昌）、湖（口）、鄱（阳）、彭（泽）地区，广泛发动群众，开辟新区，与周建屏等创建了都湖鄱彭革命根据地，使赣东北根据地扩展到皖赣边境，纵横500里、人口100余万。同时，迅速恢复了中共都昌、湖口、鄱阳、彭泽县委，并兼任中共都昌县委书记，发动和领导了该地的武装斗争。11月，都湖鄱彭四县指挥部成立，刘肩三任总指挥，率领赤卫队抗击县反动地方武装的“围剿”，14日，当湖口队伍赶到彭泽黄板桥与刘肩三合会时，突遭敌5师28团围攻。他立即指挥干部战士与数倍于我的敌军展开激战。战斗十分激烈，血战2天2夜，终因弹尽粮绝，多数干部、战士壮烈牺牲，刘肩三等50余人被俘。1930年11月17日，高唱《国际歌》，英勇就义。时年37岁。