Bố Lưu Kỳ là người Hoa, mẹ là người Việt, quê ở huyện Lục Ngạn thuộc tỉnh Bắc Ninh. Ông là người giỏi võ nghệ, giao du rộng rãi trong giới quan lại người Việt và người Hoa. Ông có ý chí căm thù giặc Pháp. 

Khi giặc Pháp đánh Bắc Kỳ lần thứ nhất (1873), Lưu Kỳ đã tập hợp các chiến hữu ở vùng Lục Ngạn, Đông Triều bàn kế đánh Pháp. Trong số các thủ lĩnh người Hoa, Nguyễn Thiện Thuật đặc biệt quan tâm đến Lưu Kỳ, ông đã đến Lục Ngạn bàn bạc với Lưu Kỳ về việc thành lập một đội quân hỗn hợp người Việt, người Hoa, người dân tộc thiểu số ở vùng Đông Bắc thành một đạo quân để chiến đấu chống Pháp ở địa bàn quan trọng này. Nguyễn Thiện Thuật biết rõ mối quan hệ mật thiết giữa Lưu Kỳ với các quan chức hai tỉnh Quảng Tây, Quảng Đông và các thương nhân Trung Hoa nên đã bàn với ông thiết lập một đường dây mua vũ khí từ Hồng Kông, Quảng Đông, Quảng Tây về vùng biên giới Móng Cái – Tiên Yên – Lộc Bình rồi theo đường mòn vùng rừng núi đưa về Lục Ngạn để trang bị cho nghĩa quân. Nghĩa quân Lưu Kỳ là những người đã từng quen với chiến trận, biết võ thuật, thông thạo vùng rừng núi nên ngay từ khi mới thành lập đã tổ chức các trận tấn công quân Pháp. 

Nhờ có nguồn súng mua từ Trung Quốc, đội vũ trang của ông được trang bị nhiều súng bắn nhanh. Địa bàn hoạt động của ông là vùng Đông Triều, Lục Ngạn. Trong đội quân của ông có nhiều tướng lĩnh xuất sắc như Hoàng Tài Ngạn, Hoàng Thái Nhân, Đề Kỳ, Đề đốc Quý… Trong buổi đầu xây dựng vũ trang Nguyễn Thiện Thuật đã cử các tướng lĩnh tới giúp Lưu Kỳ biên chế đơn vị, huấn luyện quân sự cho tân binh, giúp đỡ lương thực. Đội quân của Lưu Kỳ được tổ chức rất chặt chẽ, có kỷ luật, thiện chiến. Bọn xâm lược đã gán ghép cho đội quân của ông bao điều xấu xa như thổ phỉ, cướp, buôn đàn bà, con gái… nhưng vẫn phải thừa nhận: “Lưu Kỳ là một người có nghị lực và rất thông minh, đã làm cho đồng đội tin tưởng tuyệt đối” và “Quân của ông là đội quân có kỷ luật và thiện chiến, thông thạo sở trường đánh du kích”.

Nghĩa quân Lưu Kỳ hoạt động mạnh mẽ liên tục tấn công quân Pháp ở Lục Ngạn, Đông Triều. Ông đã xây dựng một số cứ điểm ở vùng Bảo Đài, Đông Triều, phía Đông tỉnh Bắc Giang. Hoạt động của Lưu Kỳ mạnh mẽ đến mức trong một bức điện của Trương Chí Đông (quan lại Trung Hoa) đề ngày 15 tháng 3 năm Quang Tự (nhà Thanh Trung Quốc) năm thứ 11 (1885) nêu rõ: “Vùng Đông bắc (Việt Nam) có hàng vạn nghĩa quân hoạt động” gửi cho nha môn tổng lý các quốc sự vụ ngày 10/8 năm Quang Tự (nhà Thanh) thứ 11 (1885) thừa nhận “Lưu Kỳ là thủ lĩnh đội nghĩa quân mạnh nhất vùng Đông Bắc (Việt Nam)”. Mã Trung Thừa (quan lại Trung Quốc) cũng xác nhận rằng: “Suốt năm này sang năm khác bọn du phỉ náu đất Việt luôn ở những xứ giáp nước ta (chỉ Trung Quốc)”. 

Nhận được chiếu Cần vương, Nguyễn Thiện Thuật từ Long Châu (Trung Quốc) về nước. Lưu Kỳ được phong chức Đề đốc.

Tháng 9/1885 Lưu Kỳ nhận lệnh của Nguyễn Thiện Thuật về Văn chỉ Bình Dân dự cuộc họp tướng lĩnh và Tế cờ khởi nghĩa, Lưu Kỳ chính thức trở thành một thủ lĩnh xuất sắc trong cuộc khởi nghĩa Bãi Sậy chiến đấu dưới ngọn cờ Cần vương. Với danh nghĩa Cần vương cứu nước bảo vệ vua Hàm Nghi, Lưu Kỳ đã tập hợp thêm được nhiều người dân tộc Hoa và dân tộc thiểu số dân tộc Việt ở vùng Đông bắc và cả quân lính, quan lại trong quân đội Pháp và Nam Triều vào hàng ngũ kháng chiến. Một số toán tàn dư của các phong trào nông dân khởi nghĩa ở Trong Quốc như Thiên Địa hội, Thái Bình Thiên quốc bị quân đội nhà Thanh đánh đuổi tràn sang Việt Nam cũng được ông thu nạp vào nghĩa quân. Được sự giúp đỡ tích cực của các thổ ty và nhân dân các dân tộc miền núi tỉnh Quảng Yên, tỉnh Lạng Sơn, tỉnh Bắc Ninh, tỉnh Hải Dương, Lưu Kỳ đã xây dựng được đội quân mạnh, và có đủ lương thực cho đội quân đông đảo, Lưu Kỳ đã nhanh chóng tổ chức được đường dây mua, vận chuyển vũ khí từ đất Quảng Đông, Quảng Tây vượt qua đường biên vào hai tỉnh Quảng Yên, Lạng Sơn rồi từ đó chuyển về Lục Ngạn để cung cấp cho nghĩa quân. Lưu Kỳ còn tổ chức một đội quân hộ tống được trang bị mạnh để tiêu diệt các toán quân Pháp, thổ phỉ chặn đường cướp vũ khí.

Từ khi Nguyễn Thiện Thuật về nước, Lưu Kỳ tham gia vào cuộc khởi nghĩa Bãi Sậy, thì thế lực của Lưu Kỳ ngày càng lớn mạnh, quân Pháp phải thừa nhận: “Mặc dù khác dân tộc, khác khuynh hướng, hai người thủ lĩnh (Nguyễn Thiện Thuật và Lưu Kỳ) đã phối hợp chặt chẽ trong mọi hành động” và “Ông có mối liên hệ rất mật thiết với Tán Thuật và đã được Tán Thuật phong chức Đề đốc”.

Cuối tháng 7 đầu tháng 8/1889 quân Pháp liên tiếp mở chiến dịch lớn tấn công vào căn cứ của Lưu song đều bị bẻ gẫy hoàn toàn.

Để đối phó với nghĩa quân Lưu Kỳ từng gây bao nỗi kinh hoàng cho quân Pháp, bộ Chỉ huy quân sự Pháp ở Trung- Bắc Kỳ phải thiết lập hàng loạt đồn bốt ở Chi Ngãi, Lục Nam, Lầm, Biển Động, Vi Loại, Uông Bí, Đông Triều, đưa sáu pháo thuyền ngày đêm tuần tra trên sông Lục Nam để cắt đứt đường tiếp tế của nghĩa quân và mở nhiều cuộc hành quân càn quét. Lưu Kỳ chuyển địa bàn hoạt động về Đông Triều.

Ngày 9/7/1892 Nghĩa quân Lưu Kỳ lại đánh một trận lớn ở Bắc Lệ do Lưu Kỳ trực tiếp chỉ huy, có 1 8 xe chở vũ khí và một đạo quân hộ vệ do bốn viên sĩ quan chỉ huy: thiếu tá Bonnard, đại uý Sác păng chie (Charpentier) trung uý Van tông (Valton) và bác sĩ quân y Mơnie (Menier). Ngay loạt đạn đầu tên thiếu tá và tên đại uý đã tử trận. Trời còn sớm, sương mù bao phủ núi đồi và địch không ngờ Lưu Kỳ lại dám phục kích ở nay một địa điểm cũ và ngay sau khi chúng xuất phát lên đường. Trận đánh diễn ra ác liệt địch gần như hoàn toàn bị tiêu diệt, 2 sĩ quan, 30 lính bị giết. Nhưng không may Lưu Kỳ cũng trúng đạn hy sinh trong khi chỉ huy trận đánh.