听说匈奴右贤王率领十万兵马侵扰抢劫上郡地区的消息后，刘兴居大为兴奋，认为自己反叛刘恒的机会到了，马上下令征召济北国内所有十六岁以上、六十岁以下的男丁组成军队，并派出多路使者分别到几个诸侯王和北方匈奴那里联络，希望得到他们的响应。刘兴居认为匈奴人肯定会回应自己的请求，因为有自己在汉境内起兵，匈奴南侵的阻力会大大减小。
因为心中铁定匈奴人肯定会回应自己，刘兴居在得知刘恒要亲自率兵出击匈奴的消息后，更是兴奋不已，认为是上天在给他提供消灭刘恒的机会，马上再次派出使者与匈奴右贤王联络，希望右贤王继续率兵南下，他自己暗地里将拼凑起来的济北兵分作两路，一路往甘泉宫偏北方向进发，与匈奴兵形成两面夹击刘恒所率兵马的形势，他自己则率领一队人马直奔京城，想利用刘恒率兵离开京城后京城可能出现的空虚机会，一举攻占京城。刘兴居认为，只要攻占了京城，自己就可以趁机坐上皇位，然后宣布刘恒反叛，再以皇帝之名调动朝廷的军队攻打刘恒。可以说刘兴居的算盘打得溜转，他完全没有想其他方面的因素。
正当刘兴居打着自己的如意算盘，满心期待传来匈奴配合自己的好消息，自己所率兵马将要离开济北国分路进发时，接到匈奴因为得知刘恒率兵亲征的消息，连夜北撤退出汉境的情报。
得知这个情报后，犹如兜头一盆冷水泼来，刘兴居感到极为沮丧，因起兵而兴奋起来的情绪一下子降到了冰点。
虽然匈奴兵马已经北撤，但刘兴居并没有停下反叛的脚步，而是孤注一掷，毅然公开对外宣布起兵，公然吹响了反叛的号角，扯起了反叛的旗帜，将原来分作两路的兵马合而为一，直奔刘恒所在的太原郡。
刘兴居改变了率兵直奔京城的主意，改为奔向太原郡，想直接和刘恒交战，趁机抓住刘恒并将其杀掉。
虽然只有几万兵马，并且都是临时拼凑起来的，完全没有经过正规训练，但刘兴居却并不畏惧，反倒是想以这几万临时拼凑的兵马在太原郡打败刘恒，这是典型的无知无畏的表现。
正式宣布起兵前，刘兴居曾想过利用被刘恒赶到封地去的周勃，派出使者后并没有得到周勃的响应，这虽然多少动摇了刘兴居的一些信心，但却并没有打消他起兵的念头，相反，还更坚定了他的决心，认为在这种问题上决不能依靠他人，只能靠自己。
刘兴居对自己拥有的实力也做了一些分析，清楚仅靠自己一个人完全无法和刘恒的朝廷兵马对抗的，毕竟刘恒是皇上，拥有整个汉王朝的力量。为了尽可能地壮大自己的力量，刘兴居在下令征召济北国内所有十六岁以上、六十岁以下男丁组成军队后，又派使者到齐国和城阳国，要求新继承齐王王位的侄儿刘则和新继承城阳王王位的侄儿刘喜也发令，征召两国的男丁组成军队，以成为自己对抗刘恒的有生力量。但刘兴居的两个侄儿态度很是消极，并没有如刘兴居想象的那样一拍即合，这虽然使刘兴居感到极为失望，但他相信，自己作为他们的亲生叔父，起兵后他们自然会配合自己，支持自己。只要有齐国的力量和城阳国的力量，到时候强行将其拉过来，自己的力量就会大大增加。也因此，他并没有等到齐国和城阳的回应便毅然起兵了。
刘兴居完全没有领兵打仗的经验，更没有成熟的政治考量，仅凭在京城作皇宫卫尉的那一点点带兵经验，便自认为能够带兵打仗，再加上刘兴居对起兵反叛的事根本没有做完整的思考和系统的谋划，完全是凭自己一时的情绪冲动，便幻想着借匈奴南下的机会起兵把刘恒从皇位上拉下来。
刘兴居的这种贸然行动，注定了其必然以失败告终的结局。其率领的济北兵还没走出济北国，便与奉命赶来平叛的棘蒲侯柴武所率领的朝廷兵马接上了仗。毕竟柴武所率的兵马是正规兵，两军刚一接触，刘兴居拼凑起来的五万济北兵便溃败而散，刘兴居虽然极力想阻止济北兵溃散，甚至亲自动手杀了好几个逃跑的兵士，但丝毫阻止不了兵士们如溃坝一样逃散，济北兵一个个都象过街的老鼠，唯恐被路人发现，很快便逃得无影无踪。
刘兴居见了自己所率兵士的这种表现后，完全是气急败坏，失望至极，也绝望至极。他完全没有想到满以为能够打胜仗的兵士会表现得如此窝囊，如此不堪一击。
人人都知道谋反是天大的罪行，但迫于刘兴居的压力，济北国内的青壮年不敢不听从刘兴居的征召。虽然被强行组织了起来，但毕竟是一群乌合之众，完全没有经过任何训练，上了战场后也根本不知道该怎么应战，再加上这些人本来就不愿参与反叛，到战场后，更不敢和朝廷的正规军对仗，所以和朝廷的兵马一接触，便溃散如水，马上便冰消瓦散了。
就在刘兴居还在为战场上怎样才能止住自己的兵士不溃逃发愣时，朝廷领兵将领柴武军中的一名校尉已经驰马奔到刘兴居面前。刘兴居岂是这名曾多次在战场立功的校尉的对手，仅一招，刘兴居便被校尉打下马来成了俘虏。
就这样，一场闹剧式的反叛儿戏似地结束了。
刘兴居虽然成了俘虏，但他毕竟是王爷，柴武也不敢象对待普通俘虏那样对待，只是将刘兴居身上的武器收缴后派兵士将其看护起来。
一心想着推翻刘恒，即使不能推翻，也想着能够给刘恒带来巨大损伤的刘兴居，完全没有想到自己从起兵到被捉，感觉就象是做了一场梦，转眼之间便成了朝廷的俘虏。
