朱元璋一邊招兵買馬，興屯田，鞏固根據地，一邊廣加搜羅人才。他聽說劉基和宋濂的大名，就派人帶著豐厚的禮品去聘請。第一次聘請劉基時，劉基堅辭不出。朱元璋得知總製官孫炎是劉基的朋友，便命孫炎致書劉基，誠意相邀，力請出山。劉基這才來到應天，為朱元璋出謀劃策，成為朱元璋奪天下、安天下的第一謀士。
劉基見到朱元璋，馬上“陳時務十八策”，亦即十八條建議。朱元璋看了後十分高興，感到劉基的確是個難得之才。於是，朱元璋特命修建“禮賢館”，專門用作劉基的住處，優禮有加。劉基有什麼想法和建議，隨時可報告朱元璋。由於朱元璋也屬於紅巾軍係統，所以一直尊奉韓林兒。元旦時，朱元璋為韓林兒設禦座，上掛韓林兒的畫像，上下人等都向韓林兒行跪拜禮，隻有劉基不肯下拜。他還對朱元璋說：“他隻不過是個放羊的孩子，尊奉他有什麼用呢！”劉基認為當今天下大亂，元朝不可複興，應趁機成大事，以順天命，不必再尊奉這麼一個小孩子，這對朱元璋是個很大的啟發。朱元璋小時候沒上過學，後來隻是在馬背上學了點文化，隻是看到天下大亂，自己便也投身到起義軍中，起初並沒有要當皇帝的念頭。經劉基這麼一開導，朱元璋大為醒悟，初步樹立了要奪天下、當皇帝的信心。後來，朱元璋以接韓林兒來應天為名，將他沉殺於江中。
當時，陳友諒兵力最強，控製的地盤最廣，野心也最大。他聽身邊的謀士說，應天府有鍾山王氣，風水好，占領了應天就可以成就王業。於是，陳友諒和張士誠相約，聯合進攻朱元璋。不久，陳友諒就率領一百餘艘大戰艦，數百艘小戰船，浩浩蕩蕩向應天殺來。麵對強敵，朱元璋部下的文臣武將都嚇破了膽，有的主張投降，有的主張棄城外逃，七嘴八舌，亂作一團。膽子小的官員甚至在背地裏收拾細軟，準備私下逃跑。
當朱元璋與部下商議應對之策時，獨劉基兩眼圓睜，閉口不言。朱元璋看劉基的表情與眾不同，就把他引入密室。劉基激動地說：“先殺掉那些主降和打算逃跑的人，才能擊破強敵。”朱元璋問破敵之計，劉基分析道：“張士誠齷齪無大誌，隻想保住他那塊地盤，不會有什麼作為，可以暫時不去管他。主要的危險來自陳友諒，他兵馬多，又有許多大軍艦，且居我上遊，野心勃勃。麵對這種形勢，軍事上應爭取主動，針對主要敵人，集中力量先除掉陳友諒。上遊無事，張士誠勢孤，一舉可定。然後再北取中原，可成王業。”朱元璋聽了後十分讚賞，於是下決心首先消滅陳友諒。
劉基進一步分析道，陳友諒雖然人馬眾多，但持驕而來。“天道後舉者勝”，我軍以逸待勞，何愁不能破敵！他建議朱元璋以至誠待下，開府庫，以固將士之心，然後齊心協力，伺機破敵。聽了劉基的一番話，更加堅定了朱元璋必勝的信心，對劉基的建議，都一一照辦。城中原來惶恐的氣氛頓時全消，上下堅定了必勝的信念。
朱元璋在劉基的謀劃下，命胡大海攻取廣信（今江西上饒），直搗陳友諒的後路，另一麵按陳友諒的進軍路線埋設伏兵，隻等陳友諒來自投羅網。當陳友諒進入埋伏圈後，山上紅旗招展，四周伏兵呐喊著奮勇出擊，陸上、水上一齊打，很快將陳友諒這支精銳部隊擊潰，殺死、淹死不計其數，俘虜兩萬餘人。陳友諒的水軍因退潮擱淺，船隻都動彈不得，結果全部被俘。朱元璋乘勝收複了太平，並進而攻占了原屬於陳友諒的安慶、信州、袁州等地。
張士誠得知陳友諒被朱元璋打敗，根本就沒敢出兵，這也正應了劉基的預料。朱元璋為這次大勝十分高興，認為劉基是第一功臣，拿出繳獲來的大批金銀珠寶賞賜劉基。但劉基並不居功自傲，而是把勝利歸之於朱元璋指揮有方，自己對這些金銀珠寶堅辭不受，而要朱元璋將這些東西賞給在前線作戰的將士。這樣一來，朱元璋對劉基愈加器重。
陳友諒自恃兵馬比朱元璋多，自然對這次失敗不服氣，不久便又率大軍重新奪回了安慶，並繼續向應天方向進攻。朱元璋決定溯江西伐，在戰船上樹起旗，上麵寫著“吊民伐罪，納順招降”八個大字。陳友諒部下有員驍將，名叫趙普勝，人稱“雙刀趙”，經常攻陷朱元璋西邊的軍事重鎮，是支勁敵。劉基探明，“雙刀趙”原是徐壽輝的部下，在徐壽輝被陳友諒殺掉後，他原來的部將有不少人投降了朱元璋，陳友諒疑心重，為人忌能護短，劉基便抓住他的弱點，使用反間計，陳友諒果然將趙普勝殺掉，趙普勝手下的將領心懷怨恨，也就不再肯出力死戰，趁陳友諒將帥不和，士氣低落，朱元璋督軍大舉進攻，一鼓作氣攻占了安慶和江州等地，陳友諒倉皇逃回武昌。這一戰基本上扭轉了雙方的力量對比，使朱元璋可以與陳友諒一決雌雄了。
劉基看到局勢初安，便提出要回家為母親守製。朱元璋這才知道，劉基的母親已死去多日，隻是因軍情緊急，劉基才沒向他提起此事。朱元璋為此頗受感動，馬上準劉基回鄉。這時，浙東幾乎到處都有割據武裝，朱元璋的大將胡大海居然也被殺掉了，整個浙東一片混亂。劉基一邊為母親治喪守製，一邊幫助守將夏毅安撫諸地，使浙東逐漸安定下來。在浙東的方國珍一向敬畏劉基，這時向劉基致書吊唁。劉基在答書中極力稱讚朱元璋的威德，勸方國珍不要再猶豫不決。於是，不費一刀一槍，方國珍就歸附了朱元璋。劉基雖然在家為母親守製，但朱元璋每逢軍國大計，自己難以決定，就派人來問劉基。劉基的回答都極合朱元璋的心意，朱元璋一些大的軍事行動大都是按照劉基的建議來部署的。