1936年4月9日，張學良與周恩來在膚施進行徹夜秘密會談，參會的還有李克農、劉鼎、王以哲。周恩來原本估計在協商中會出現爭議，所以準備了多種方案，不料張學良卻表示全部同意，具體問題上亦大方主動，出乎周恩來的意料。這是劉鼎與張多日長談後的效果，中共方面也非常滿意。
1936年7月5日中共召開的安塞會議，起因是張學良讓劉鼎給中共帶一封信，有要事相商。接到劉鼎的電報後，張聞天、毛澤東、周恩來、博古、王稼祥等都趕到安塞。據《魅力周恩來》一書記載，安塞會議討論了如何積極推動張學良「另立局面」，建立「聯共抗日」的西北國防政府，把東北軍和紅軍合在一起。「在這封張學良親筆函中，最為引人注目的是『同志』的稱謂。」
在「文化大革命」中，劉鼎被定性為「大叛徒」、「大特務」，關進監獄達7年之久，身心受到嚴重摧殘。據路易·艾黎的回憶文章所述，1970年，斯諾訪華時，聽說劉鼎被關在監獄裡，他頗為激動地說：「把這樣忠心革命、這樣富有才幹的人關起來，太不應該，實在可惜。我很傷心、很傷心、很傷心。」像劉鼎這樣多年追隨中共的人，有忠心、有能力、有貢獻，但是無論曾有多大的功勞，在中共對自己人的頻繁運動中，卻只落得個被整來整去的下場。
