1949年10月24日，新中国成立后的第24天，解放军28军下属3个团共9000余人渡海进攻金门，发起金门战役，在岛上苦战三昼夜，因后援不继，全军覆没。金门战役被称为是解放军建军以来唯一一次彻底的败仗。而这次战役的失败，直接影响到两岸的政治格局——直到今天仍然两岸对峙。这场战役是解放军历史上的一次惨痛的记忆，多年来讳莫如深，而刘亚洲却重提旧话，反思和总结了战役失败的原因和教训。 金门位于大陆边缘，北与马祖毗连，构成两栖性的边缘地带。金门是台湾的桥头堡，战略地位十分重要。蒋介石说：“无金门便无台、澎；有台湾便有大陆。”
刘亚洲认为，金门之战是一次两栖登陆与反登陆作战，与未来可能发生的台海战争模式是一样的。金门之战是一面镜子，暴露出来的诸多问题今天仍不同程度存在。唯有认真吸取金门之战血的教训，才能在未来可能发生的台海战事中稳操胜券，所以应该加强败仗的研究。
在刘亚洲看来，金门战役失败的首要原因是轻敌。四野第10兵团在叶飞率领下，以排山倒海之势平山东，扫淮海，跨长江，克福州，战无不胜。1947年10月17日攻取厦门，金门顿成一座孤岛。岛上国民党军队约2万人，而我军10万之众隔海虎视，根本不把金门2万残兵放在眼里。28军也轻敌，以为取金门易如反掌。在渡海船只不够，第一波攻势只能运9000士兵的情况下，就贸然渡海进攻金门。然而，蒋介石早已下了固守金门的决心，国民党军拆了寺庙、祠堂、民房，甚至用坟墓墓碑做碉堡。十几天之内，在古宁头到一点红之间宽达10公里的海岸线上，200多个碉堡耸立起来，给后来的解放军登陆部队带来了灾难。
关于解放军在金门战役战术上的失误，刘亚洲说，传统的渡海作战，有两条原则必须遵循：一、第一攻击波要具有突破防线并向纵深发展的充裕力量，对渡海工具要求甚高；二、建立稳固的滩头阵地。金门之败，就败在这两条，尤其是渡海工具。当时，蒋介石下令，派空军将大陆沿海的船只全部炸毁。台湾飞机不光炸福建的船只，连浙江、江苏沿海的都炸了，甚至炸了上海造船厂。解放军第一梯队3个团9000余人登陆之后，第二梯队、第三梯队隔海待命，眼巴巴地盼望第一梯队的船回来，可因潮汐之故，船在金门搁浅，随即被敌军全部炸沉。而第一梯队渡海之后，并无师级首长统一指挥，3个团各自为战，朝纵深猛插，没有立即修筑工事，巩固滩头阵地，结果被国民党军队击溃。刘亚洲认为，一旦“台独”势力宣布台湾独立继而发生台海战事，我军要对台作战，第一梯队登岛人数必须在30万以上，与台军总兵力大体相当，否则不足以制敌。而且，将来我军攻台，台必攻我。纵是本岛作战，台军也必取攻势。我军必须做好与台军对攻之准备。
刘亚洲说，金门之战对我军而言，另一个没有想到的因素是武器──坦克。金门岛上有一支装甲部队，共有美制M5A坦克22辆。我军指挥员都知道这个情况。但我军历来对蒋军坦克十分轻视，加之这支装甲部队始组建不久，主要成员都是从淮海战场双堆集突围逃出来的残兵败将，哪敢言勇？我登陆部队并未认真准备反坦克作战。
金门战役失利原因很多，但刘亚洲认为，对于战争中突然出现的意外情况，要给予特别重视。他说：“将来我军一旦对台作战，务必做好第三股力量以突如其来的形式介入的准备。这第三股力量可能是日本，主要是美国。”
刘亚洲断言：一旦台海战争爆发，美国必然参战。理由有四：一是21世纪美国已把遏制中国的崛起当做首选目标；二是台湾具有美国和日本不可不看重的地缘和政治条件；三是美国对台湾安全的承诺；四是美国人的价值观念使然，它如不干涉别国主权，它就不是美国。他说，我们应从美国人那里学会“枪杆子里面出主权”的道理。主权不能用嘴巴来保卫，只能用武力。
尽管刘亚洲对金门战役的检讨在军中和社会上也有争议，但大多数人认为，刘亚洲痛定思痛，重新反思这场战役，通过反思和总结教训，无疑为将来可能发生的对台作战提供了新思维。
2002年1月，刘亚洲调任成都军区空军政委，第二年底升任中国人民解放军空军副政委，2004年晋升为中将。