聽說匈奴右賢王率領十萬兵馬侵擾搶劫上郡地區的訊息後，劉興居大為興奮，認為自己反叛劉恆的機會到了，馬上下令徵召濟北國內所有十六歲以上、六十歲以下的男丁組成軍隊，並派出多路使者分別到幾個諸侯王和北方匈奴那裡聯絡，希望得到他們的響應。劉興居認為匈奴人肯定會回應自己的請求，因為有自己在漢境內起兵，匈奴南侵的阻力會大大減小。
因為心中鐵定匈奴人肯定會回應自己，劉興居在得知劉恆要親自率兵出擊匈奴的訊息後，更是興奮不己，認為是上天在給他提供消滅劉恆的機會，馬上再次派出使者與匈奴右賢王聯絡，希望右賢王繼續率兵南下，他自己暗地裡將拼湊起來的濟北兵分作兩路，一路往甘泉宮偏北方向進發，與匈奴兵形成兩面夾擊劉恆所率兵馬的形勢，他自己則率領一隊人馬首奔京城，想利用劉恆率兵離開京城後京城可能出現的空虛機會，一舉攻佔京城。劉興居認為，只要攻佔了京城，自己就可以趁機坐上皇位，然後宣佈劉恆反叛，再以皇帝之名調動朝廷的軍隊攻打劉恆。可以說劉興居的算盤打得溜轉，他完全沒有想其他方面的因素。
正當劉興居打著自己的如意算盤，滿心期待傳來匈奴配合自己的好訊息，自己所率兵馬將要離開濟北國分路進發時，接到匈奴因為得知劉恆率兵親征的訊息，連夜北撤退出漢境的情報。
得知這個情報後，猶如兜頭一盆冷水潑來，劉興居感到極為沮喪，因起兵而興奮起來的情緒一下子降到了冰點。
雖然匈奴兵馬己經北撤，但劉興居並沒有停下反叛的腳步，而是孤注一擲，毅然公開對外宣佈起兵，公然吹響了反叛的號角，扯起了反叛的旗幟，將原來分作兩路的兵馬合而為一，首奔劉恆所在的太原郡。
劉興居改變了率兵首奔京城的主意，改為奔向太原郡，想首接和劉恆交戰，趁機抓住劉恆並將其殺掉。
雖然只有幾萬兵馬，並且都是臨時拼湊起來的，完全沒有經過正規訓練，但劉興居卻並不畏懼，反倒是想以這幾萬臨時拼湊的兵馬在太原郡打敗劉恆，這是典型的無知無畏的表現。
正式宣佈起兵前，劉興居曾想過利用被劉恆趕到封地去的周勃，派出使者後並沒有得到周勃的響應，這雖然多少動搖了劉興居的一些信心，但卻並沒有打消他起兵的念頭，相反，還更堅定了他的決心，認為在這種問題上決不能依靠他人，只能靠自己。
劉興居對自己擁有的實力也做了一些分析，清楚僅靠自己一個人完全無法和劉恆的朝廷兵馬對抗的，畢竟劉恆是皇上，擁有整個漢王朝的力量。為了儘可能地壯大自己的力量，劉興居在下令徵召濟北國內所有十六歲以上、六十歲以下男丁組成軍隊後，又派使者到齊國和城陽國，要求新繼承齊王王位的侄兒劉則和新繼承城陽王王位的侄兒劉喜也發令，徵召兩國的男丁組成軍隊，以成為自己對抗劉恆的有生力量。但劉興居的兩個侄兒態度很是消極，並沒有如劉興居想象的那樣一拍即合，這雖然使劉興居感到極為失望，但他相信，自己作為他們的親生叔父，起兵後他們自然會配合自己，支援自己。只要有齊國的力量和城陽國的力量，到時候強行將其拉過來，自己的力量就會大大增加。也因此，他並沒有等到齊國和城陽的回應便毅然起兵了。
劉興居完全沒有領兵打仗的經驗，更沒有成熟的政治考量，僅憑在京城作皇宮衛尉的那一點點帶兵經驗，便自認為能夠帶兵打仗，再加上劉興居對起兵反叛的事根本沒有做完整的思考和系統的謀劃，完全是憑自己一時的情緒衝動，便幻想著借匈奴南下的機會起兵把劉恆從皇位上拉下來。
劉興居的這種貿然行動，註定了其必然以失敗告終的結局。其率領的濟北兵還沒走出濟北國，便與奉命趕來平叛的棘蒲侯柴武所率領的朝廷兵馬接上了仗。畢竟柴武所率的兵馬是正規兵，兩軍剛一接觸，劉興居拼湊起來的五萬濟北兵便潰敗而散，劉興居雖然極力想阻止濟北兵潰散，甚至親自動手殺了好幾個逃跑的兵士，但絲毫阻止不了兵士們如潰壩一樣逃散，濟北兵一個個都象過街的老鼠，唯恐被路人發現，很快便逃得無影無蹤。
劉興居見了自己所率兵士的這種表現後，完全是氣急敗壞，失望至極，也絕望至極。他完全沒有想到滿以為能夠打勝仗的兵士會表現得如此窩囊，如此不堪一擊。
人人都知道謀反是天大的罪行，但迫於劉興居的壓力，濟北國內的青壯年不敢不聽從劉興居的徵召。雖然被強行組織了起來，但畢竟是一群烏合之眾，完全沒有經過任何訓練，上了戰場後也根本不知道該怎麼應戰，再加上這些人本來就不願參與反叛，到戰場後，更不敢和朝廷的正規軍對仗，所以和朝廷的兵馬一接觸，便潰散如水，馬上便冰消瓦散了。
就在劉興居還在為戰場上怎樣才能止住自己的兵士不潰逃發愣時，朝廷領兵將領柴武軍中的一名校尉己經馳馬奔到劉興居面前。劉興居豈是這名曾多次在戰場立功的校尉的對手，僅一招，劉興居便被校尉打下馬來成了俘虜。
就這樣，一場鬧劇式的反叛兒戲似地結束了。
劉興居雖然成了俘虜，但他畢竟是王爺，柴武也不敢象對待普通俘虜那樣對待，只是將劉興居身上的武器收繳後派兵士將其看護起來。
一心想著推翻劉恆，即使不能推翻，也想著能夠給劉恆帶來巨大損傷的劉興居，完全沒有想到自己從起兵到被捉，感覺就象是做了一場夢，轉眼之間便成了朝廷的俘虜。
