劉轉連出生于1912年，湖南省茶陵縣石陂村人。1930年，劉轉連參加了共青團，同年，他參加了紅軍。參加紅軍之后，劉轉連主要活躍在湘贛根據地，參加了湘贛根據地的反“圍剿”作戰以及西征。

1935年11月，劉轉連跟隨紅二軍團與紅六軍團參加了長征，長征期間，劉轉連擔任了紅六軍團第17師師長。紅二軍團與紅六軍團合編為紅二方面軍之后，劉轉連改任第6軍模范師師長。也就是說，長征時期的劉轉連已經是師長了。

1936年10月，紅軍三大主力在甘肅會師，劉轉連也見證了長征的勝利。在這之后，劉轉連進入抗日軍政大學第二期，系統地學習了革命理論與軍事理論。抗日戰爭全面爆發后，劉轉連擔任了八路軍第120師第359旅第717團團長。此后他主要活躍在晉西北根據地，擔任了陜甘寧晉綏聯防軍第359旅參謀長，參與領導了根據地的大生產運動以及反“掃蕩”，鞏固與發展了晉西北抗日根據地。

1945年6月，359旅等部隊組成八路軍南下二支隊，劉轉連擔任司令員，此后他率部南下，橫穿晉西北，翻越呂梁山，渡過了黃河，很快就進入了河南境內。到河南后不久，日本侵略者投降的消息傳來，正在率部南下的劉轉連也接到上級命令：停止南下，立即北上，向東北挺進。

就這樣，劉轉連率部奔赴東北。到東北之后，359旅番號恢復，他繼續擔任359旅旅長，指揮部隊一路從南滿、東滿打到北滿，剿滅大量土匪，并建立與恢復了基層組織，使得東北的革命形勢迅速發展壯大。

不過，在連番勝利中，劉轉連也遇到過挫折。當時是1947年1月，359旅改為獨立第一師，劉轉連繼續擔任師長。不久后，獨一師在劉轉連的帶領下渡過松花江，向德惠方向前進，準備攻打從德惠增援靠山屯的敵人。

殲滅靠山屯的敵人后，獨一師收到指示，上級要求他們迅速南下，截擊由農安出來增援靠山屯回竄的敵人。當時的情況是獨一師只能出動一個營，后面其他的友軍師還在生火做飯，進行后勤補給。于是劉轉連當機立斷，率領一個營急行軍一天多時間攔住敵軍，但因為敵軍是一個師的兵力，所以最終敵軍主力還是逃脫。

這件事發生后，上級非常生氣，劉轉連也是有苦說不出。此后劉轉連受到嚴厲的批評，職務也由獨立一師師長降職為獨立三師副師長。不過，遭遇降職后，劉轉連不氣餒，一個多月后，他率領獨立三師全殲國民黨第六十軍一個團，立下大功。戰后，劉轉連晉升為師長。

東北解放之后，劉轉連隨軍入關，參加了平津戰役。后續劉轉連繼續南下，新中國成立后，他留在江西工作，擔任了贛西南軍區第二副司令員、48軍軍長兼贛西南軍區司令員、41軍軍長兼粵東軍區司令員等職務。1955年授銜時，劉轉連被授予中將軍銜，成為開國中將之一。

在這之后，劉轉連又擔任了旅大警備區司令員、沈陽軍區副司令員、沈陽軍區顧問等職務，繼續投身我軍的各項建設，并發揮了積極的作用。晚年的劉轉連主要生活在廣州，于1992年因病去世，享年80歲。