1966 年 8 月初， 毛澤東 發表了「炮打司令部」大字報之後，召開中共八屆十一中全會，通過 林彪 成為黨中央第二號人物，而 劉少奇 的黨內地位由第 2 位降到第 8 位。自此 劉少奇 被停止黨政工作，留在住所作自我檢討、審查，而且時不時受到由中南海職工、勤務人員等人組成的 紅衛兵 、造反派批鬥、干擾。在 劉少奇 身邊的只有夫人王光美及幾個由 6 歲到 17 、 18 歲的子女，包括：劉平平、劉源、劉亭亭等。中南海外面的情況，要靠劉亭亭、劉源向 劉少奇 夫婦反映。 劉少奇 、王光美夫婦，每隔一、兩日就受一批 紅衛兵 的批鬥，凌辱。

1967 年 4 月 9 日 ，清華大學的造反派組織了 30 萬大會，批鬥王光美，迫她承認當初派遣工作組進駐清華大學制止學生鬧事的錯誤。 7 月 18 日 ，數十萬 紅衛兵 、造反派包圍中南海，用高音喇叭叫喊打倒 劉少奇 ，中南海內的 紅衛兵 亦都召開批鬥大會，將 劉少奇 夫婦押到食堂，進行長時間的批鬥。之後， 劉少奇 一家失去人身自由。

據劉婷婷記述：「鬥爭會後，爸爸被押回前院的辦公室隔離看管，加派了崗哨，媽媽被押到後院，我們子女雖然還住在自己的房子裏，也失去了行動的自由。從此以後，爸爸天天站在他的後窗前，望著後院，儘管其間還隔一道牆，根本看不到後院的一切，可是爸爸一站就是好半天。 1967 年 8 月 5 日 ，我們在幼小的心靈裏，刻下了深深的刀痕。 江青 、康生、陳伯達、戚本禹一伙在中南海策劃了一場批鬥劉、鄧、陶的大會，分別在各家院內舉行，與天安門的百萬人大會遙相呼應。我們幾個孩子站在圍鬥的人群後面，滿腔悲憤，眼看著爸爸、媽媽被幾個彪形大漢架進會場，大漢們狂暴地按頭扭手，強迫他們做出卑躬屈膝的樣子，坐噴氣式，拳打腳踢，揪著爸爸稀疏的白髮，強迫他們抬頭拍照。會場的指揮者還覺火藥味不濃，命令他們的走卒們要殺氣騰騰，在長達兩個多小時的鬥爭會上，爸爸不斷遭到野蠻的謾罵和扭打。爸爸每次答辯，都被口號聲打斷，隨之被人用小紅書劈頭打來，無法講下去。我們看見爸爸在盡力反抗，不肯低下那倔強的頭。接著那些人把爸爸、媽媽押到會場一角，硬把他們按下去向兩幅巨型漫畫上的 紅衛兵 鞠躬，爸爸被打得鼻青臉腫，鞋被踩掉，光穿著褲子，就在這時，媽媽突然掙脫，一把緊緊抓住爸爸的手，爸爸不顧拳打腳踢，也緊緊拉著媽媽的手不放，這是爸爸跟媽媽最後握手告別。經過這場非人的摧殘，爸爸的腰伸不直了，打傷的右腿一瘸一拐地拖著，只能雙手扶著走廊的窗台，一步一步移動著。 1967 年 9 月 13 日 上午 10 點，突然接到通知，我們立刻收拾行李，回各自學校接受審查批判。我們要求最後看一眼爸爸媽媽，也被無理拒絕了。就這樣，我們被趕出了中南海，趕出了我們的家，這竟是我們和親愛的爸爸永別。」

兒女被趕出中南海之後，王光美被送往秦城監獄，只剩下 劉少奇 一人，而所有秘書、警衛、服務人員都換了人， 劉少奇 更加孤獨。 1968 年 3 月後， 劉少奇 身體已經虛弱不堪，據醫療報告反映：「 劉少奇 的神智不大清楚，表情呆板，對話沒有反應。說不清一句完整的話。兩腳移動吃力，走路邁不開步。在穿衣、安假牙時，幾次發現上下倒穿、倒安的情況，當別人告其錯了時，還不糾正。」 7 月 9 日染上肺炎後，只能夠整日躺在床上，失去自理生活能力。 1969 年 10 月 11 日 ，由於中蘇關係緊張， 林彪 下令疏散北京人員， 劉少奇 抬上軍用飛機，送去河南開封，安排住在開封市革命委員會機關大院內其中一個房間，當時他已經神智不清， 11 月 12 日 早上 6 時 45 分， 劉少奇 離開人世。