Лю Ялоу родился в уезде Упин (ныне территория городского округа Лунъянь) провинции Фуцзянь. В августе 1929 года в горах Цзинганшань вступил в КПК. Участвовал в отражении карательных походов гоминьдана, ветеран Великого похода. В 1939—1941 годах обучался в СССР в Военной академии имени М. В. Фрунзе, принял участие в Великой Отечественной войне (в частности, написал заметки о Сталинградской битве). В августе 1945 года вернулся в Китай и стал начальником штаба Северо-восточной армии, возглавляемой Линь Бяо.
В 1949 году, после образования КНР, Лю Ялоу стал первым главнокомандующим свежесозданных ВВС НОАК.
Лю Ялоу скончался в 1965 году от рака печени.
