五四运动是一场伟大的反帝反封建的政治运动，1918年，第一次世界大战以协约国的胜利宣告结束，为了处置战败国在巴黎召开了“和平会议”。中国以战胜国之一的身份参加和会，提出取消列强在华的各项特权、取消日本在大战期间向中国提出的二十一条、收回被德国夺占的山东权益等正义要求。巴黎和会在列强的操纵下，不但拒绝中国的要求，而且把德国在山东的特权全部转让给日本。北京市政府的代表屈服于帝国主义的压迫，准备在和约上签字。消息传来立即在中国人民中，首先在知识分子和青年学生中激起强烈的愤慨。1919年5月4日，北京大学等学校3000多名学生，汇聚在天安门集会演讲，后举行声势浩大的游行示威，提出“外争主权，内除国贼”“废除二十一条”等口号，要求惩办亲日派官僚。北洋政府出动大批军警镇压，逮捕了30多名学生。为此北京学生实行罢课，同时通电全国表示抗议。
消息传到天津，天津女师爱国学生首先行动起来，于5月5日在女师专修科的郭隆真等同学发起下，联络各学级同学开会，决定次日下午召开全校各班同学代表会，讨论发动同学成立爱国团体。刘清扬在家里也听到北京爆发学生运动的消息，5月6日下午回母校了解详细情况，恰逢举行各班代表会议。郭隆真看到刘清扬来了，兴奋地走了出来，邀请她坐下参加会议，同学们看到她们尊敬的刘学姐来了都非常高兴，鼓掌欢迎。会议决定要扩大团结妇女的范围，不限于女学生，家庭妇女、女教师都可以参加，团体定名为“天津女界爱国同志会”，并决定首先联络中西女中、贞淑女校等校学生，进行“天津女界爱国同志会”的筹备工作。
5月25日，在东门里仓敖街江苏会馆里，600多人汇聚一堂。这一天，天津女界爱国同志会宣告成立。刘清扬因其不平凡的经历，在妇女界有很高的声望，大家推选她为会长。副会长是能说能写的李毅韬，郭隆真和邓颖超、张若茗为评议委员，并推选许广平等负责主编《醒世周刊》。6月5日，天津学联在南开广场召开第一次爱国大会，会后游行请愿，刘清扬和战友们一起出动，她们以整齐严肃的阵容，站在金钢桥畔伪省公署对面，迎接学联的请愿大队。会后天津《益世报》曾以《女学界之光荣史》为题，对这次请愿斗争做了详细的报道，并赞扬说：““以少数弱女子，其精诚毅力，始终不渝，我中国可不亡矣！”此后刘清扬还作为妇女界代表，参加了于6月18日成立的天津各界联合会，并当选为常务理事。
为了向广大妇女进行爱国宣传，刘清扬和她的战友们冲破封建束缚，组织讲演队走上街头巷尾，她们向妇女及各界群众宣讲“外抗强权，内除国贼”。后来又进一步宣传“要求妇女解放，争取妇女自由平等权利”“反动包办婚姻”“男女社交公平”等等道理。她们经常讲得痛哭流涕，听众也跟着流泪。为了动员家庭妇女起来抵制日货，提倡使用国货，讲演队的同学们还深入狭街陋巷，挨家访问宣传。天津《益世报》在1919年8月7日的报上就有这样的记载：“天津女界爱国同志会昨日下午三点钟开会讨论组织特别讲演团之一切进行办法，并拟定于今日由会长刘清扬带同讲演员假贞淑女学校开会，筹备按期出发讲演，以开民智云。”及8月22日报道“天津女界爱国同志会假河北师范学校开会，讨论讲演爱国主义，破除家庭恶习一切办法。”讲演队得到群众的大力支持，群众自发送水送茶搬凳。但还是经常得到巡警的阻拦，特别是在抵制日货的斗争中，天津女界爱国同志会更是冲锋陷阵不畏强暴。
刘清扬在斗争中表现出来的果敢行动和组织才能，受到了各界爱国人士的称赞和拥护，先后被选为“抵制日货委办会”常务委员，以及“全国各界联合会”（驻上海）常务理事。从此她来往于津、京、沪之间，为唤醒各界民众，团结一致，反对帝国主义和军阀政府，到处奔走呼号，表现出崇高的爱国热忱。
天津各界联合会鉴于巴黎和约签字日期已近，决定派刘清扬等十位代表进京，会同北京学联请愿，要求北洋军阀政府拒绝在和约上签字。6月27日清晨，刘清扬和京津代表二十余人，来到新华门总统府递交请愿书，总统徐世昌拒不接见代表。北京爱国学生和过路群众，纷纷跑来慰问和支援，请愿队伍不断扩大，很快汇成正义的洪流。“反对签订卖国条约”等口号响彻云霄，震撼了总统府。那时正是六月，烈日当空，政府一直以暑热不能接见代表为由顽抗，代表们在烈日下坚持了两天，反动政府不得已在集灵囿接见，时已晚六时。见总统时，轮到刘清扬发言，她首先痛斥徐世昌一伙的卖国行径，并义正词严地指出：“拒绝巴黎和约，取消二十一条卖国密约。这是四亿人民的呼声。今请大总统立即致电巴黎我国代表，拒绝签字，并取消二十一条和一切不平等条约。这次请愿，我们即受人民重托，决不空手回去。”座谈一小时余，徐世昌有所表示后，各代表才退出至新华门。
同年8月间，济南镇守使兼戒严司令马良，下令捣毁了“回教救国后援会”等爱国团体，枪杀了该会会长马云亭等三位回民爱国领袖。消息传来，天津的刘清扬、马骏、郭隆贞几个回族先进青年义愤填膺。他们带领爱国学生到回民集聚地进行宣传，然后又到清真大寺门前召开回民大会。刘清扬等三人先后在会上讲话，揭露马良杀害回民爱国同胞的罪行，在群情激愤下当场把马良给清真寺写的金字大匾摘下来，劈个粉碎。随后天津各界联合会公推刘清扬、郭隆贞等和山东代表赴京，联合北京代表共二十五人，于8月23日第二次向政府请愿，要求政府取消山东全省戒严令，惩办马良。北洋军阀政府竟蛮横地将代表们羁押在京师警察厅的拘留所里，并扬言要枪毙他们。该警察厅处长常郎斋因女代表在厅不便，又得知刘清扬和郭隆贞是回民，办了丰盛的清真饭菜进行分化瓦解，遭到她俩的拒绝后，又把清扬女士约出劝其回寓。刘清扬斩钉截铁地说：“我此番是奉母命救国，且男女同为国民，理应与男界同受甘苦，即便死于厅内，我等亦甘心。”常处长又因与刘清扬的三哥相识，请其来劝说，将清扬保出。刘清扬先质问常处长：“本来救国无罪，你应该释放全体代表，今只放我一人是何用意？”后又对她哥哥说：“兄长也不愿我做女界的罪人。我现在只知有国，不知有家，即不放全体代表，我也不回去。”
第二天北京《国强报》发表了她的这段话，天津《益世报》也登出了“刘清扬百折不回”的新闻，28日的《益世报》上刊登的天津各界联合会告全国人民同胞书上写道：“刘清扬女士当被捕时，政府已谕令保释，刘誓死不从，民气如此，国事或尚可为。巾帼如此，须眉更当奋起。愿吾全国同胞投鈌而起，勿局人后也。”刘清扬的爱国言行，博得了京、津两地人民的高度赞扬。
第二次请愿代表被捕的消息，激起了全国人民的无比愤怒。各地人民和团体声援请愿代表，致电北京市政府要求释放被捕代表的电文像雪片一样飞来。天津先后派出四批代表赴京声援，马骏和周恩来也率代表进京，为营救被捕代表而斗争。在全国爱国运动的压力下，北京市政府不得不在8月30日释放了全体代表。各界奔走相告前往车站欢迎。