刘冬冬将军生于湖北黄陂，此地是名副其实的“革命老区”，早在土地革命时期便是红四方面军的主要驻扎地，因此，黄陂的革命氛围非常浓厚，无论男女老少都十分拥护解放军和中国共产党，当地的小孩子更是以参军、入党为荣，刘冬冬也不例外，他在读完中学后，便迫不及待的报名参加征兵募选。1961年，刘东东通过了体检和政治审查，顺利被召入部队，在陕西军区某步兵团服役。
刘冬冬平时训练很是积极，有什么问题他也会第一时间向老兵请教，从来不藏着掖着，上级首长因此很喜欢刘冬冬，一直将他作为骨干培养。三年服役期满后，刘冬冬顺利获得提干，担任连队文书，此后他长期在宣传口工作，经常接触各种文件、文章，个人能力获得很大提升。
1976年动荡结束后，刘冬冬作为青年干部代表，被选调到军区政训班学习，1977年初，他返回原部队担任宣传科长，享受正营级干部待遇，进入80年代后，他更是被列为重点培养对象，先后两度被保送到军校深造，至1984年，他已然升任139师师政委，兼师党委书记。
1985年，刘冬冬被选调到广西前线，参与“两山轮战”，积累实战经验。尽管此前中国对越南展开了数轮大规模进攻，并对对方造成了巨大损失，但越南并不服气，其仗着背后有苏联撑腰，仍在中国面前张牙舞爪，摆出一副天不怕地不怕的样子，越南的特工甚至敢在解放军的眼皮子底下进行暗杀、破坏活动，简直是猖狂！
中共中央为了打击越南的嚣张气焰，决定在1985年中旬发起一次针对越军的中等规模战斗，尽可能多的消灭对方的武装力量，至于主攻部队嘛，自然就是刘冬冬的139师。刘冬冬在接到战斗命令的那一刻，立即将全师动员起来，并抽调精干力量组成数个突击队，枕戈待旦，随时准备发起进攻。
三天之后，战斗正式打响，解放军先是集中炮兵力量，对越军阵地展开地毯式轰炸，摧毁敌人的防御工事，紧接着，突击队在刘冬冬的指挥下，四面出击，嗷嗷叫的扑向越军。越军被炸了个七荤八素，脑瓜子嗡嗡直响，短时间内根本无法组织起有效的反击，最终在我方的强大的攻势下，只能狼狈逃走。
但这并不意味着解放军就此取得了胜利，越军稍作休整后，便又集中兵力向解放军发动反扑，妄想夺回阵地。好在刘冬冬提前料到了越军的行动，他马上加派人手阻击越军，一连打退了对方十余次进攻，杀伤敌人上百人，创造了辉煌的战果。战后，上级首长着重表彰了刘冬冬，并授予他锦旗一面，以资鼓励。
1986年，刘冬冬率部撤回陕西休整，在前线奋战的一年多时间里，139师牺牲了数十名勇士，另有十余人重伤，并留下残疾。刘冬冬为此是痛心疾首，他回到原单位之后，第一时间妥善安置烈士们的遗体，同时按照相关政策，对烈士家属进行优抚，以安定人心，彰显解放军的关怀与温情。1990年，刘冬冬升任四十七集团军副政委，1996年四十七集团军的番号被撤销，他又转往二十一集团军担任政委。
进入新世纪，老一辈革命家陆续退出领导岗位，军委和各大军区多了很多空缺，急需人手填补，中央军委在经过反复考量后，决定将刘冬冬提调上来，安排到济南军区担任政委。而刘冬冬也没有辜负军委的期望，他到任之后，立即配合济南军区的司令员，在军区内部展开整改，严肃军纪的同时，也大力推动部队由机械化转向信息化，以追赶世界潮流。2004年，刘冬冬被授予上将军衔，彼时他方才五十多岁，是所有上将中最年轻的。
外界一直有一则谣传，称刘冬冬是刘伯承元帅的儿子，也正因为如此，他的军旅生涯方才一帆风顺，年纪轻轻便能官居高位。党政官媒在得知此事后，马上发文辟谣，为刘冬冬正名，他一直都是农民的儿子，他能当上将完全是靠自己的努力！2010年，刘冬冬将军退出现役，转往全国人大挂职，按理来说，往后他完全可以过自由自在的生活，安心休息、疗养，可他是个闲不住的人，无论担任什么职位，都尽心尽力工作，绝不堕怠、得过且过。2015年初，刘冬冬为了筹备“两会”，一连三天加班加点处理公务，这给他的身体造成了极大的负担，最终导致他心脏病发作，抢救无效去世，时年六十九岁。