至正四年（公元工344年），黄河下游一带连续下了二十多天暴雨，河水猛涨，冲破好几处堤口，洪水吞没了今天的河南、山东、安徽、江苏好几十个州县。这下可把老百姓给害苦了，成千上万的老百姓被淹死，更多的老百姓无家可归，只好到处流浪。水灾退后，紧接着又是旱灾和蝗灾，饿死了很多人。人死得多了，又开始流行瘟疫，又夺去了很多人的生命。
公元1351年，朝廷强迫汴梁、大名等地的15万民工去修治黄河，同时还派了2万士兵监督他们。农户失去了劳力，还得拿，出修河水所需的物资，在治河的过程中，监工的官吏根本不把这些民工当人看待，使民工们怨愤交加，忍无可忍。
这时，白莲教领袖韩山童也在民工队伍中，白莲教所宣传的“弥勒佛下生”和“明王出世”，唤起了生活在黑暗中的老百姓对美好生活的向往，所以韩山童决定抓住时机发动起义。
那时候，人们都有些迷信，韩山童和他的徒弟一一颖州人刘福通暗地里凿了一个独眼石人，在石人背上刻了“莫道石人一只眼，此物一出天下反”14个字，埋在将要动工的地底下。
4月底的一天，民工们果然在黄陵冈（现在的河南省兰考县东北）附近的河道底下挖出一个独眼石人，他们先是感到惊诧，然后就认为这是天意，是上天要他们起来斗争，推翻腐朽的元朝。这个消息在15万民工中迅速地传开了，于是黄河南北人人都知道挖出了独眼石人，而且上面还刻着反诗“莫道石人一只眼，此物一出天下反”。
这其中的事实情形，当然只有韩山童和刘福通他们自己清楚。起义的时机终于来到了。
5月初，韩山童召集各地白莲教领袖在颖州的白鹿庄开会，大家头上都包着一块红布，准备发动起义。在会上，韩山童分析了当前的形势，宣读了起义的檄文。檄文痛斥了元朝统治者的贪得无厌和反动统治，号召人们誓死推翻元朝的统治。刘福通接着向大家介绍了韩山童的身世，为了扩大影响，他说韩山童是宋徽宗的第八代孙子，现在从日本借来精兵，要和蒙元小儿争夺天下。这样一来，大家都觉得韩山童了不起，这次起义是按照上天的意思发动的，肯定能成功。于是他们杀了一匹白马和一头黑牛，祭告天地，最后约定当年的农历八月十五起义，共同拥立韩山童为明王。
天有不测风云。这些白莲教首领们谁也没有预料到，他们聚会的消息被官府知道了。正在他们喝血酒的时候，官兵秘密地包围了白鹿庄，准备把他们一网打尽，这次起义扼杀在摇篮之中。县官带领兵马冲杀进来，3000教徒仓促应战，奋起抵抗。刘福通等人精通武艺多次击退涌上来的元朝士兵，突围是不成问题的，可是他们的首领韩山童本是一个教书先生，虽然也会三拳两脚，最终还是不行。大敌当前，怎么办呢？为了顾全大局，为了保存革命的火种，刘福通等壮士挥泪告别了韩山童，然后一阵冲杀，突围而去。元朝士兵冲上来俘虏了韩山童，这位优秀的农民起义组织者，刚刚点燃革命的烈火，就献出了他自己的生命。
刘福通杀出重围后，回到自己的家乡颖州，继续组织革命力量，为死去的韩山童报仇，把革命继续下去。
5月3日，刘福通率领起义军一举攻下颖州城，震动全国的元末农民起义终于爆发了，正好应验了当时的民谣“石人一只眼，挑动黄河天下反”。刘福通的军队纪律严明，作战勇敢，很受老百姓的拥护。起义军将士的头上都包着红布，所以人们称之为红巾军。这些起义军大都信奉白莲教，烧香拜佛。人们又叫它香军。
至正十五年（1355）二月，刘福通把在砀山（今安徽省砀山县）避难的韩山童的儿子韩林儿接到亳州（今属安徽），正式建立了政权，因为他们号召要恢复宋朝，所以政权的名字叫宋，年号龙凤，韩林儿被拥立为皇帝，又叫“小明王”。“小明王”是“明王出世”的意思，意为“光明已经来到人间”。韩林儿任命杜遵道、盛文郁为丞相，罗文素、刘福通为平章政事（副宰相），刘福通的弟弟刘六为知枢密院事（最高军事长官）。不久，由于杜遵道办事独断专行，与刘福通闹翻，刘福通杀在江苏省淮安县）的赵均用部、益都（今山东省益都县）的毛贵部等等。在一定程度上，这三支义军成为了宋政权的军事核心。至正十六年（1356）二月，朱元璋率军攻占集庆（今江苏南京），七月，宋政权乘势建立了江南等处行中书省、江南等处行枢密院，任命朱元璋为行省平章；同年十月，赵均用攻取淮安，宋政权设淮安等处行中书省，任命赵均用为行省平章。此后，为了更有效地节制各路红巾军，宋政权开始在那些占领一地而又较为巩固的地区，继续设置行省机构。至正十七年（1357）夏天，刘福通派出三路大军同时北伐，对大都形成包围，以中路为主力，进攻大都，试图一举推翻元朝。
西路军是最早出发的一支部队。先由李武、崔德率领，后来又由白不信、大刀敖、李喜喜等率领，他们经过河南到达陕西，被察罕帖木儿打败，一部分进入宁夏境内。其后，李武、崔德因一直无战功，曾受到刘福通斥责，至正二十一年（1361）五月，他们向李思齐投降。
中路军由关先生、破头潘等人率领。他们越过太行山，进入山西。原来的计划是从山西配合东路军毛贵进攻大都，由于元军的堵截，只得转战攻克上都（今内蒙古正蓝旗东北），接着中路军又攻克金宁（今内蒙古翁牛特旗），进克辽阳，并以之为基地，进入高丽（今朝鲜），后关先生等在高丽战死，破头潘等退到辽阳（今属辽宁），战败被俘，中路军也归于失败。
三路北伐军中，只有毛贵率领的东路军战绩最辉煌，对元朝的威胁最大。毛贵夺了元朝的海船，从海路攻下了他，自己当了丞相，后来被加封为“太保”，所以刘福通又叫“刘太保”。
宋政权建立以后，元政府调集大军加紧镇压起义军。至正十五年（1355）六月，元河南行省平章答失八都鲁统帅诸王藩将兵马，全力进攻许州长葛，在刘福通的严密部署和阻击下，元军的进攻失败，答失八都鲁率残部退至中牟。红巾军乘胜追击，夺元军营寨、辎重，并且俘获答失八都鲁之子孛罗·帖木儿。当红巾军庆祝胜利的时候，遭到元将刘哈剌不花的突袭，猝不及防，伤亡颇重，就连孛罗·帖木儿被夺走。此后，刘福通命令部将赵明达进攻嵩州、汝州、洛阳，从孟津渡口北渡黄河进攻怀庆路（今河南沁阳），黄河以北大为震动，官吏富商举室而逃，人心大乱。为了阻止义军的进攻，安定人心，元廷不得不自豫南调察罕。帖木儿来应战，红巾军寡不敌众，赵明达战败而走。十二月，答失八都鲁又率部进攻太康，继而进围亳州。情势十分危急，刘福通先将小明王移置安丰，重新组织力量，以求打退元军。次年三月，刘福通领兵与答失八都鲁军激战于太康、亳州之间，打破敌军，亳州得安。
刘福通率领军与敌人搏斗的同时，十分注意利用宋政权的名义，把各支农民起义军纳入宋政权的麾下，并且支持他们建立地方政权。先后投入宋政权麾下的有应天（今江苏南京）的朱元璋部、淮安（现胶州（今属山东），在短短几个月的时间里，占领了山东大部分地区。为了把山东经略成为北伐大都的基地，毛贵在政治、军事、经济上都采取了一系列的措施。刘福通任命他为益都行省平章，毛贵在行省之下建立地方政权，派农民军将领为官吏，又设立“宾兴院”，吸收元朝投降过来的官吏继续任职，这样把地方上治理得井井有条。
至正十八年（1358）二月，毛贵开始北伐。元朝立刻调动守卫济南的大将董抟霄、董昂霄兄弟，企图阻止毛贵的军队。董抟霄率军连夜北上，在南皮（今属河北）魏家庄刚刚驻扎下来，毛贵兵至，杀董抟霄。接着毛贵又连攻克青、沧（两地均今属河北）两州；三月，再攻克蓟州（今天津市蓟县），前锋抵达柳林（今北京市通州南），直逼大都。“京师人心大骇，在廷之臣，或劝乘舆北巡以避之，或劝迁都关陕，众议纷纷。”但毛贵孤军深入，元军四方来援，毛贵军败于刘哈剌不花，退回济南。
刘福通在发动三路北伐的同时，意图倚托益都、曹州两行省比较巩固的基地，展开对汴梁的攻击，使之成为名副其实的宋政权都城。至正十七年（1357）六月，刘福通首攻汴梁，不下。八月，取大名、卫辉（今属河南）两路，形成对汴梁包围的态势。十月，元廷增派知枢密院事达理麻失里攻雷泽、濮州，被刘福通杀死，节制河南元军的答失八都鲁被迫退至石村。次年，刘福通再次进攻汴梁，元守将竹贞逃遁，刘福通迎来韩林儿，将汴梁改为宋都城。
由于三路北伐皆归失败，元军一步一步地缩小对汴梁的包围圈，刘福通只好孤军奋战，冲破敌人重围，保护韩林儿逃到安丰。
至正二十三年（1363）二月，投降元朝的原江浙起义军首领张士诚，趁安丰空虚的机会，派大将吕珍来攻。刘福通一面派人向朱元璋求救，一面坚持抵抗。朱元璋亲率大军击败吕珍和支援吕珍的原天完政权的庐州（今安徽合肥）守将左君弼，救出小明王和刘福通，把小明王和刘福通安置于滁州。至正二十六年（1366）十二月，朱元璋命瘳永忠迎小明王、刘福逋至应天（今南京），途经瓜步，廖永忠将他们沉入水中溺死。