Do danh vọng của phụ thân nên ngày từ nhỏ, Lưu Nghĩa Chân đã được phong nhiều chức vụ quan trọng. Sang năm 413, đời Tấn An Đế, ông được ban tước Quế Dương huyện công, thực ấp 1000 hộ. Đến năm 417, khi Lưu Dụ diệt Hậu Tần, lại phong cho ông làm Đô đốc va huyện Hà Đông, Bình Dương, Hà Bắc thuộc ba châu Ung, Lương Tần, Tây Nhung giáo úy, An Tây tướng quân, Thứ sử Ung châu. Khi Lưu Dụ về kinh, dân trong thành đến xin ở lại. Lưu Dụ không thể không về, lại không muốn phật lòng dân, bèn lưu ông lại trấn thủ Trường An, đồng thời cử Vương Tu là Trưởng sử, cùng Vương Tấn Ác, Trầm Điền Tử giúp đỡ Nghĩa Chân. Lưu Nghĩa Chân được thăng lên làm Đốc Tịnh Đông Tần nhị châu chư quân sự, thứ sử Đông Tần châu.

Tuy nhiên tình hình Trường An nhanh chóng rơi vào rối loạn. Trần Điền Tử giết Vương Trấn Ác, Vương Tu lại giết Trầm Điền Tử. Lưu Nghĩa Chân tuy là người giữ Trường An nhưng do tuổi nhỏ, không nắm được nhiều quyền lực. Có người oán ghét Vương Tu, bèn gièm pha với Nghĩa Chân. Ông sai người giết Tu. Từ khi Vương Tu chết, không còn tướng chỉ huy, Trường An nhanh chóng suy sụp, lại bị nước Hạ lăm le đe dọa.

Năm 418, Lưu Dụ lo sợ về sự an toàn của Nghĩa Chân, bèn phái Chu Linh Thạch ra thay trấn thủ Trường An, triệu ông về kinh. Đến tháng 10 cùng năm, Nghĩa Chân về tới Kiến Khang. Thành Trường An về sau bị nước Hạ chiếm lấy.