4月1日戚本禹在《紅旗》雜誌第5期發表文章《愛國主義還是賣國主義？——評反動影片（清宮秘史）》一文，以批判劉少奇“吹捧”《清宮秘史》為題，肆意曲解曆史，汙蔑劉少奇從曆史上就是鑽進黨內的反革命。文章用“黨內最大的走資本主義道路的當權派”作為劉少奇的代名詞，進行不指名的點名批判，給劉少奇扣了一堆罪名，向劉少奇提問八個“為什麼”：為什麼在抗戰爆發前夕指使別人自首變節，發表“反共啟事”？為什麼在抗戰勝利後，提出“和平民主新階段”的投降主義路線？為什麼在解放後極力反對社會主義改造，反對農業合作化，大砍合作社？為什麼在三大改造後，積極主張階級合作，取消階級鬥爭？為什麼在三年困難時期，鼓吹“三自一包”“三和一少”，攻擊三麵紅旗？為什麼在1962年還重新出版《論共產黨員的修養》？為什麼提出和推行形“左”實右的機會主義路線，破壞社教運動？為什麼在“文革”中提出和推行資產階級反動路線？這八條罪狀完全是顛倒是非，歪曲曆史，捕風捉影，無限上綱。但文章居然還據此作出結論，稱：“答案隻有一個：你根本不是什麼‘老革命’！你是假革命、反革命，你就是睡在我們身邊的赫魯曉夫！”這篇文章是經毛澤東批準，在中央報刊上發表的“權威”文章。劉少奇看到戚本禹的這篇文章後，氣憤至極，說：“這篇文章有許多假話，我什麼時候說過那個電影是愛國主義的？什麼時候說過當‘紅色買辦’？不符合事實，是栽贓！黨內鬥爭從來沒有過這麼不嚴肅！”
此後，全國掀起了批判與打倒劉少奇的高潮。4月8日《人民日報》發表重要社論《高舉無產階級的革命的批判旗幟》，號召開展這場大批判。5月8日，《人民日報》《紅旗》雜誌發表文章《〈修養〉的要害是背叛無產階級專政》。 5月 11日，中共中央發出通知，說明5月8日的文章是經政治局常委擴大會議通過，並經毛澤東親自批準的重要文章，要求各單位認真學習討論，“進一步深入地開展對黨內最大的一小撮走資本主義道路當權派的大批判運動。”
當時在劉少奇身邊工作的秘書、警衛、服務人員也成立了名稱為“南海衛東革命造反隊”的組織，為表示自己並非“保皇派”，在4月6日、12日對劉少奇采取了“革命行動”。4月6日晚，這些“造反派”衝進劉少奇的辦公室，向劉少奇宣布了三條勒令：從今以後，必須自己做飯，自己打掃衛生、洗衣服，改變作息時間（劉少奇的工作習慣是夜裏工作，上午睡覺）。他們還就戚文中的“八條罪狀”逐一提出質問，要劉少奇回答並寫出交代。劉少奇義正詞嚴地回答說：“戚本禹這篇文章不符合實際，不符合事實，栽贓！我不反對革命，也不反對毛澤東思想，毛澤東思想是我第一個提出來的，我宣傳毛澤東思想不比別人少。”劉少奇依據事實對戚文的“八大罪狀”逐一據理駁斥並氣憤地說，“憲法是我作的報告，我現在還是中華人民共和國主席，到法庭上審判我，要經過全國代表大會撤職。是誰免的我的國家主席？！”
4月7日，劉少奇交出一篇對戚文提出的“八大罪狀”的答辯書。答辯分八個問題，針對“八大罪狀”，說明了一部分事實真相。在回答為什麼在“文化大革命”中提出和推行“資產階級反動路線”的問題上，劉少奇說：“我現在也不清楚為什麼？也沒有看到一篇能夠完全說清楚為什麼犯錯誤路線的文章。在八屆十一中全會上批判了我的錯誤之後，又有人犯同類性質的錯誤，可是，他們也不知為什麼。”這是劉少奇用他當時所能運用的方式，表示他對“文化大革命”的反對意見。工作人員把原件上送，並抄了一份大字報在中南海內貼出。幾小時後，這張答辯的大字報就被撕得粉碎。4月12日，中南海裏的造反派再次批鬥劉少奇。當劉少奇用事實答辯時，他們就用語錄本敲打他的臉和嘴巴，叫嚷“不準放毒”。
4月10日，經中央批準，在清華大學舉行30萬人的批鬥會，批鬥王光美，彭真、薄一波、陸定一、蔣南翔等人陪鬥。批鬥會上，一夥人對王光美拳打腳踢，強迫她穿旗袍、戴用乒乓球串成的項鏈。王光美堅決抗議這種人格侮辱，進行了長時期的答辯，說明了一部分事實真相。
在大批判的狂瀾中，北京建工學院“新八一戰鬥團”“勒令”劉少奇就“文化大革命”初期過問建工學院運動的事情交出檢查。7月4日晚，中央辦公廳主任汪東興傳達了中央的意見，要劉少奇向建工學院群眾組織寫一個檢查。劉少奇此時已心力交瘁，難以執筆，隻得由王光美代寫。劉少奇審閱時，又加上一句“是毛主席黨中央委托我主持中央日常工作的。”“檢查”說明了劉少奇過問北京建工學院“文化大革命”的前後經過，以及“50多天裏”“犯錯誤”的經過。較之1966年10月劉少奇在中央工作會議上的檢查，這份檢查更如實說明了一些事實情況。“檢查”交上後，被極左思潮所支配的紅衛兵們為之激怒，斥責為“反攻倒算，妄圖翻案”，“向無產階級革命派最瘋狂的反撲”。從7月13日起，數百個單位的群眾組織陸續趕到中南海的西門和北門，安營紮寨，組織“揪劉火線”，要把劉少奇揪出中南海。數十萬之眾的“揪劉”隊伍，用上百個高音喇叭日夜對著中南海叫喊，並進行“揪劉絕食”，輪番批鬥中央各部部長和省委書記們，還多次衝擊中南海，要把劉少奇揪出來。
戚本禹煽動中南海機關的一些人，於7月14日強迫劉少奇出來看大字報，並進行圍鬥。7月17日晚，江青、康生、陳伯達、戚本禹等人在人民大會堂開會，擅自決定了對劉少奇、鄧小平、陶鑄夫婦進行批鬥，同時抄家，批鬥後對劉少奇、王光美分別“監護”。18日淩晨1點多鍾，戚本禹召集中南海機關的造反派開會，決定批鬥方式、規模、日期。18日晚，中南海“造反派”300多人把劉少奇、王光美分別揪到中南海內的兩個食堂，批鬥兩個多小時。同時抄了劉少奇的家。批鬥完後，劉少奇和他的家人被隔離起來。劉少奇押在前院，子女們在中院，王光美押在後院，分別看管，互不見麵。
8月5日，“中央文革”在天安門廣場組織百萬人的“紀念《炮打司令部》發表一周年，批判劉、鄧、陶大會”。同時，在中南海內組織批鬥劉、鄧、陶。批鬥情況拍電影，向大會做實況廣播。8月5日下午，中南海裏的三四百人分三處在各家院內批鬥了劉少奇、王光美，鄧小平、卓琳，陶鑄、曾誌。劉少奇被擰著胳膊架進會場，又推又搡，強迫低頭彎腰，並擰胳膊，扭手，揪頭發。造反派還把一幅畫著絞索、紅衛兵筆尖的漫畫強行套在劉少奇頭上。經過兩個多小時的批鬥，69歲的劉少奇白發蓬亂，衣服濕透，腰腿受傷，疲憊不堪，行走困難。他被押回辦公室後，按鈴喚來機要秘書，拿出了一本《中華人民共和國憲法》，抗議說“我是中華人民共和國的主席，你們怎樣對待我個人，這無關緊要，但我要捍衛國家主席的尊嚴。誰罷免了我國家主席的職務？要審判，也要通過人民代表大會。你們這樣做，是在侮辱我們的國家。我個人也是一個公民，為什麼不讓我講話？憲法保障每一個公民的人身權利不受侵犯，破壞憲法的人是要受到法律的嚴厲製裁的。”秘書連夜給中央寫了彙報，但沒得到任何回答。這是第六次批鬥劉少奇、王光美，也是最厲害的一次。
9月13日，王光美正式被捕入獄。劉少奇的子女們也被趕出中南海。
在對劉少奇進行全民大批判的同時，對劉少奇專案的審查也在緊鑼密鼓地進行。1967年3月，中央決定審查劉少奇後，王光美專案組的人數就增加了，由原來的4個人增加到40人左右。5月18日，專案組到中組部調走了劉少奇的全部檔案材料。6月3日，劉少奇、王光美專案組成立。組長是周恩來，工作由謝富治、汪東興主持，康生、陳伯達是顧問。江青在組內沒有職務，但一切事情都得聽命於她。1968年2月22日，謝富治在專案組的一份報告上批示：“大叛徒劉少奇一案，主要工作都是由江青同誌親自抓的。今後一切重要情況的報告和請示都要直接報告江青同誌。”他還專門開會向專案人員交代：“要有組織觀念，腦子裏要有個江青同誌，重大事要請示江青同誌，有利於把案子搞好，有利於把叛徒抓完，有利於把文化大革命搞好。”
為了搞到劉少奇的罪證材料，專案組動用了大量的人力物力，在全國範圍查找材料，查找所謂“知情人”，並且關押審訊知情人，軟硬兼施，威逼利誘，不擇手段地逼取口供。僅專案組直接關押的就有64人。
劉少奇冤案主要根據兩個人的證明材料。一個是1927年與他有過工作關係，後來脫黨的丁覺群。一個是與他一起在滿洲奉天被拘留過的孟用潛。他倆都是在逼供下說了假話，但馬上就翻供了。孟用潛先後寫了20多份申訴翻供材料。但他們每翻供一次，專案組就是說他們不老實，就打他們的態度。專案組感興趣的隻是對製造冤案有用的偽證材料。1967年9月，丁覺群給專案組人員附信說明：“為了批倒批臭劉少奇，我這份材料是打破事實框框寫的。”實際上，整個《審查報告》都是打破事實框框寫的。
1968年2月，劉少奇專案的材料大體搞得差不多了，中辦政治部要劉少奇就群眾組織提出的問題寫個材料。12日劉少奇寫好交上。劉少奇在材料中申明沒叛變過。16日江青看了這個材料後批：胡說！要專案組考慮。1968年9月，劉少奇專案的羅織誣陷最後完成，向中央報送了劉少奇的3本“罪證”材料。並以江青等4人的名義把材料上報毛澤東。毛澤東批示：“閱過了，沒有按曆史順序排列。”
9月16日，江青在他們羅織編造的劉少奇“罪證”材料上批道：“我憤怒！我憎恨！一定要把無產階級文化大革命進行到底！劉少奇是個大叛徒，大內奸，大工賊，大特務，大反革命，可說是五毒俱全的最陰險，最凶狠，最狡猾，最歹毒的階級敵人。”
9月17日，康生給江青寫信，稱劉少奇是“大叛徒、大內奸、大特務、大工賊、大賣國賊、大漢奸”，並推斷：“我覺得他這樣早、這樣久的作潛伏的內奸活動，似乎很早就受到帝國主義的特務訓練的。”
9月29日，林彪看了江青的批語，批寫“完全同意”，“向出色地指導專案工作並取得巨大成就的江青同誌致敬！”
1968年10月13日至31日，中共八屆十二中全會（擴大）在北京召開。會議是在極不正常的情況下召開的。195名中央委員和候補中央委員，71%被打成有各種問題的。97名中委除去世10名外，隻有40人允許參加會議。因不足法定人數，開會時就有選擇地從候補中委中遞補了10人才過半數。江青、康生、謝富治等把“三本罪證材料”加以綜合，寫成《關於叛徒、內奸、工賊劉少奇的罪行的審查報告》（以下簡稱《審查報告》），由張春橋修改定稿後提交會議。全會在最後一天批準通過了這個《審查報告》，通過了“撤銷劉少奇黨內外一切職務，永遠開除出黨”的決議。
這次全會從組織上完成了打倒劉少奇的手續，並號召全黨“深入開展革命大批判，肅清劉少奇反革命修正主義思想”。在表決時，中央委員陳少敏對《審查報告》拒絕表態，在全會通過時硬是沒舉手。
劉少奇被打倒後，遭到種種誣陷和身心迫害，精神上受到很大刺激，生活上也得不到應有的照料，健康狀況急劇惡化。1968年7月9日，他支氣管炎轉化為肺炎，生命垂危，經搶救得以脫險。此後身體完全垮了，從1968年10月起就不能進食，靠鼻飼維持生命。他對於對他的立案審查和八屆十二中全會的情況都一無所知。1969年9月中央對他組織了一次會診，醫生估計可能過不去冬天。1969年10月，中央估計蘇聯可能會對我國發動突然襲擊，決定把重要審查對象緊急疏散到各地。10月17日，劉少奇被轉移到河南開封。經這一折騰，到11月12日晨，劉少奇就含冤逝世了。
劉少奇的被打倒，不是他個人的問題，而是作為一條反對社會主義的資本主義路線、一個與毛澤東無產階級司令部分庭抗禮的資產階級司令部提出來的。劉少奇是“黨內反革命修正主義集團的總頭目”，“資本主義複辟勢力的總代表”，“黨內頭號走資本主義道路的當權派”，因此株連了從中央到地方的為數眾多的各級幹部，殃及成千上萬的無辜民眾。一大批黨、政、軍領導幹部被誣為“劉少奇的代理人”，各個行業的工作方針被誣為“劉少奇修正主義路線”，普通黨員和基層幹部被誣為“劉修黨員”“黑爪牙”。因劉少奇問題而受到株連、批判、打擊、判刑的人難以數計。僅被錯判的刑事案件就達22053件，不少人被迫害致殘致死。
“文化大革命”結束，中共十一屆三中全會後的1979年2月，中共中央責成中央紀律檢查委員會和中央組織部對劉少奇一案進行複查。複查組經過周密地核查，證明《審查報告》強加給劉少奇的種種罪名沒有一項可以成立，都是偽證。1979年11月，“劉少奇案件複查組”向中央正式提出了《關於劉少奇案件的複查情況報告》。12月，鄧小平、陳雲、鄧穎超、胡耀邦等審閱複查報告後表示同意。鄧小平並提議，可考慮將這一報告作為中央對劉少奇案件的平反決定。
1980年2月初，中共中央政治局討論並同意《關於為劉少奇同誌平反的決議(草案)》，決定提交即將召開的中共十一屆五中全會審議。1980年2月，中共十一屆五中全會討論通過了《關於為劉少奇同誌平反的決議》，決定撤銷中共八屆十二中全會的決議，否定強加在劉少奇身上的諸多罪名和各種不實之詞，恢複他的政治名譽，徹底為其平反昭雪，並對因劉少奇問題受株連的冤假錯案進行平反。5月17日，中共中央在北京為劉少奇隆重舉行追悼大會。劉少奇的骨灰按照他生前的遺願撒向了浩瀚的海洋。
曆史終於證實了劉少奇在最艱難時說的一句話——“好在曆史是人民寫的”！