刘翰，沧州临津人。世代为医，开始为护国军节度巡官。周显德(954～959)初，到朝中献上《经用方书》三十卷、《论候》十卷、《今体治世集》二十卷。周世宗嘉奖他，命他为翰林医官，他献的书交到史馆，又加官为卫尉寺主簿。
宋太祖北征，命他随行。建隆(960～963)初，被加封为朝散大夫、鸿胪寺丞。此时太祖讲求治道，事事都要核实，所以方技之士定要精通本职。乾德(963～968)初，太祖命太常寺考核翰林医官的技艺，以刘翰为优秀，贬退医术不精的二十六人。此后，太祖又诏命各州查访到有医术优秀者登记他们的姓名，并衡量距离远近赐给他们路费，在他们所过之处命官府供给食物，送他们到朝廷。开宝五年(972)，太宗在王府患病，太祖命刘翰和马志诊视。太宗病愈后，刘翰升调为尚药奉御，并得到银器、缗钱、马及鞍勒的赏赐。
刘翰曾受命详定《唐本草》，刘翰与道士马志，医官翟煦、张素、吴复王圭、王光佑、陈昭遇共同议定，详定后的《唐本草》包括的药物有：《神农本经》三百六十种，《名医录》一百八十二种，唐本先附的一百一十四种，有名无用的一百九十四种。新书编成后，皇上命翰林学士中书舍人李日方、户部员外郎知制诰王佑、左司员外郎知制诰扈蒙详细审察后把它献上。李日方等人为新定本草一书做序说：
《三坟》一书，神农写了一部分。各种药物得到辨别，《本草》在序中记录下来。《本草》旧经三卷，在世上流传。《名医别录》，是总结各医家之说编纂成的。到梁时的陶弘景才以《名医别录》参验《本经》，用红字和黑字交替写成一书，当时人认为很明白。他又考核各种药的功用，进行注释，排列为七卷，在南方流行。到唐代，又另外加以比较考核，增加八百多种药，增加注释，成为二十卷。《本经》漏缺的就补上，陶氏误说的就改正。然而年复一年，又过了四百年，红字黑字，没一本相同；旧注新注，文字也互相缺漏。若不是圣主继承统一大业，使天下太平，怎么能改正它呢！
于是皇上诏命详细考察流传过程中的失误，刊为定本。分类不当的，由此得以纠正。如笔头灰，是兔毫，而在草部，今移附在兔头骨之下；半天河、地浆，都是水，也在草部，今移附在土石类之间；败鼓皮，移附于兽名；胡桐泪，改在木类；紫矿，也是木，从玉石品下改在木类；伏翼实为禽，由虫鱼部而改移到禽部；橘柚，改附于果实部；食盐，改附于光盐部；生姜、干姜，同归一类；至于鸡肠、蘩蒌、陆英、蒴鑋，因类别相似，也附在一起。新书还选用陈藏器的《拾遗》、李含光的《音义》，或者寻求别的版本的来源，或者向医家请教，互相参考比较，辨明正误。如突屈白，旧说是灰类，今为木根；天麻根，解释为似赤箭，今又完全不同。去掉错的，保留对的，单独设立新条目。刊正的其他条目，不可尽数。
采纳众人意见，确定印刷版本。于是以白字为神农所说，黑字为名医所传，唐代增加的药种和宋代增加的药种，都分别加上明显的标志，详细解释，弄清它们的形态和药性。辨证谬误的，作为今注；考察文意而记述的，作为今按。药的功效确定了，道理也就详明。今以新旧药共九百八十三种，加上目录二十一卷，颁行天下，广泛流传。
刘翰后来加官为检校工部员外郎。太平兴国四年(979)，被任命为翰林医官使，再加官为检校户部郎中。雍熙二年(985)，滑州刘遇患病，皇上命刘翰去诊治。刘翰从滑州回来，说刘遇必会病愈，不久，刘遇就死了，刘翰因此获罪，被贬责为和州团练副使。端拱(988～989)初，又被起用为尚药奉御。淳化元年(990)，再为医官使。逝世时七十二岁。