贞元二十一年（805年）正月，唐德宗卒，顺宗即位。原太子侍读王叔文、王丕素有改革弊政之志，这时受到顺宗信任进入中枢。刘禹锡与王叔文相善，其才华志向尤受叔文器重，遂被任为屯田员外郎、判度支盐铁案，参与对国家财政的管理。这段时间刘禹锡政治热情极为高涨，和柳宗元一道成为革新集团的核心人物。“二王刘柳”集团在短短的执政期间采取了不少具有进步意义的措施，但由于改革触犯了藩镇、宦官和大官僚们的利益，在保守势力的联合反扑下，很快宣告失败。顺宗被迫让位于太子李纯，王叔文赐死，王丕被贬后病亡，刘禹锡与柳宗元等八人先被贬为远州刺史，随即加贬为远州司马。行至江陵，再贬连州（今广东连州市）刺史。

  刘禹锡被贬在朗州前后近十年。其间创作了大量寓言诗，表达了对当朝权贵的极大不满，又写了许多赋来表达自己不甘沉沦的雄心。由于接触当地民间歌谣，从中吸取了营养，他的诗歌创作表现出一些新的特点。在此期间，他还写了多篇哲学论文，最重要的便是与柳宗元《天说》相呼应的《天论》三篇。 

元和九年（814年）十二月，他才与柳宗元等人奉诏还京。但不久又被贬谪到更远的播州去当刺史，幸有裴度、柳宗元诸人帮助，改为连州刺史。刘禹锡在连州近五年。