刘天一，广州出生，自幼在家中学习粤曲板式和音乐理论。中学毕业后，他加入了业余音乐社，并开始教授音乐。在20世纪20年代，他与著名钢琴家夏里柯合作，创造了高胡与钢琴结合的独唱会，这次演出极大地提高了他的声誉。他在30年代前往日本东方学校学习乐理，并在回国后继续发展自己的高胡技巧。
40年代末期，刘天一移居澳门并加入今雨社，与其他广东音乐家合作演出。1950年，他开始使用古筝作为主要乐器，为电影配音，并录制了一系列广东名曲。1954年他回到广州，在华南歌舞团工作，并参加了全国第一届音乐周的演出。
60年代至70年代，刘天一继续进行各种巡回演出，并被誉为中国民间乐界的杰出人物。他还积极参与政治活动，以支持新中国的成立和发展。他是多个艺术协会的成员，並担任过一些重要职务，如中国文学艺术界联合会委员、中国音乐家协会理事等。
80年代至90年代，虽然身体状况不佳，但刘天一仍然保持着其对音乐的热爱和创新精神。他直到1990年6月3日才去世，但他的作品和影响力依然流传于世，是中国民间乐器发展史上的一个重要人物。