1954年，刘德海拜琵琶演奏家林石城为师，并于1957年考入了中央音乐学院。学生期间，他在浦东派演奏技艺的基础上广采博纳，又得到崇明派的曹安和先生、上海汪派的孙德裕先生、平湖派杨大钧先生等指导。
1970年，33岁的刘德海正式成为中央乐团的琵琶独奏演员。1973年，他与吴祖强、王燕樵合作创作了琵琶协奏曲《草原小姐妹》，首开琵琶大型协奏曲先河。