Năm 157 TCN, Hán Văn Đế qua đời, thái tử Lưu Khải nối ngôi, tức là Hán Cảnh Đế.[5] Cảnh Đế thường uống rượu với Lưu Vũ, trong lúc say sưa có nói rằng

Lưu Vũ cố ý từ tạ, nhưng thực ra vui mừng trong lòng[6][7]. Đậu Thái hậu vốn thương yêu Lưu Vũ, cũng nhân cơ hội này tìm cách nâng đỡ để ông được làm Hoàng Thái đệ.

Năm 155 TCN, theo đề xuất của Tiều Thố, Hán Cảnh Đế ra lệnh cắt đất phong của các chư hầu để làm giảm thế lực. Bảy nước chư hầu hoảng sợ, tôn Ngô vương Tị làm minh chủ, cử binh từ phía đông chống Hán[8], khởi đầu loạn bảy nước. Quân bảy nước nhanh chóng tiến về phía tây, thế lực rất lớn. Cảnh Đế lo sợ, bèn hạ lệnh giết Tiều Thố giảng hòa nhưng Ngô vương không chịu lui[9].

Quân bảy nước kéo tới bao vây thành Huy Dương của nước Lương. Cảnh Đế sai thái úy Chu Á Phu đánh dẹp. Á Phu đóng quân ở Xương Ấp[10] nhưng chỉ cắt đường liên lạc của Ngô, Sở với 4 nước kia, hút quân Ngô vào chiến trường nước Lương chứ không cứu Lương. Lưu Vũ sai sứ đến Trường An cầu cứu. Cảnh Đế nghe lời Đậu Thái hậu, hạ lệnh cho Chu Á Phu mau chóng cứu Lương, Á Phu không nghe.[11]

Quân Ngô - Sở vượt sông Hoài rồi đánh vào thành Cức Bích[12], giết hơn vạn người. Lưu Vũ giữ quân ở thành Tuy Dương, chống cự quân Ngô, sau đó sai Hàn An Quốc, Trương Vũ làm Đại tướng quân, chống lại Ngô - Sở. Ngô - Sở không sao tiến lên được, sau mấy tháng phải giải vây, quay sang đánh trực tiếp với quân Chu Á Phu, cuối cùng bị phá. Ngô vương Tị bị giết chết, sáu chư hầu còn lại đều phải tự tử. Loạn bảy nước chấm dứt.[13]

Khi dẹp loạn bảy nước, Lưu Vũ lập được công to, được tăng thêm phong ấp, mở rộng phía bắc đến Thái Sơn, tây tới Cao Dương, tổng cộng hơn 40 thành, trở thành chư hầu có lãnh thổ lớn nhất lúc đó.