Năm 960, tướng của Hậu Chu là Triệu Khuông Dẫn cướp ngôi Quách Tông Huấn, kết thúc Hậu Chu và khởi đầu triều Tống, tức Tống Thái Tổ. Ngày Tân Mão (26) tháng 12 (15 tháng 1 năm 961), Lưu Tùng Hiệu xưng phiên,[9] và triều cống.[1] Khoảng thời gian này, dù là chư hầu song Lý Cảnh lo sợ về khả năng Tống có hành động quân sự, do vậy quyết định thiên đô từ Kim Lăng đến Nam Xương,[9] và tiến hành vào năm 961.[10] Tuy nhiên, Lưu Tùng Hiệu nghi rằng Nam Đường có ý định thảo phạt Thanh Nguyên quân, do đó sai tụng tử[11] Lưu Thiệu Cơ (留紹錤) đi triều cống Lý Cảnh, đồng thời tiếp tục triều cống Tống thông qua Ngô Việt. Tống Thái Tổ sai sứ giả đi an phủ Lưu Tùng Hiệu, song trước khi sứ giả đến Thanh Nguyên thì Lưu Tùng Hiệu từ trần do nhọt ở lưng, thọ 57 tuổi,[1] có lẽ là vào năm 962.[10] Quân chủ Nam Đường là Lý Dục truy tặng Lưu Tùng Hiệu chức Thái úy, Linh châu đại đô đốc.[1]

Do Lưu Tùng Hiệu không có con kế tự, ông nhận nuôi Lưu Thiệu Cơ và một tụng tử khác là Lưu Thiệu Tư (đều là con đẻ của Lưu Tùng Nguyện).[1] Tục Tư trị thông giám biểu thị rằng sau khi ông từ trần, do Lưu Thiệu Cơ đang tại triều đình Nam Đường, Lưu Thiệu Tư tự lĩnh quân vụ, song không lâu thì bị Trần Hồng Tiến đoạt quyền, nhân vật này vu cáo rằng Lưu Thiệu Tư muốn quy phục Ngô Việt và giải Lưu Thiệu Tư đến Nam Đường, suy tôn Trương Hán Tư làm lưu hậu.[10] Tuy nhiên, phần tiểu sử về Lưu Tùng Hiệu trong Tống sử thì ghi rằng chính biến diễn ra khi Lưu Tùng Hiệu nằm bệnh, song phần tiểu sử về Trần Hồng Tiến lại tương tự như trong Tục Tư trị thông giám.[1]