柳述出生于世家，聪明机智，才干出众，对文学艺术也有一定涉猎。年轻时因为父亲的功劳，开始在太子左亲卫中崭露头角。
当时，隋文帝的小女儿兰陵公主杨阿五刚刚守寡，隋文帝在萧瑒和柳述两人之间斟酌考虑后，选择了柳述作为女婿，并拜他为开府仪同三司和内史侍郎。由于萧瑒原本是晋王杨广的妃子萧氏的弟弟，隋文帝此前曾答应将兰陵公主许配给萧瑒，但后来却变卦了，柳述因此与晋王杨广结下了仇怨。随着柳述越来越成功，杨广对他的厌恶也加深。然而，隋文帝特别宠爱柳述，在一年多后将他晋升为代兵部尚书，但柳述因为为父亲守丧而辞去了职位。
不久之后，朝廷再次任命他兼任黄门侍郎，并继承父亲的爵位，成为建安郡公。在仁寿初年，他又被调任代吏部尚书职务，风头无人可及。
在开皇十九年(599年)八月，左仆射高颎因为某事获罪，柳述极力为他辩护，与上柱国贺若弼、吴州总管宇文弼、刑部尚书薛胄、民部尚书斛律孝卿等人一同力证高颎无罪。
尽管柳述在政务处理上有条不紊，受到时人的称赞，但他不懂得大局，对下属凶暴，并且因为受到宠爱而变得傲慢跋扈。当时，朝中的越国公杨素备受宠幸，与太子杨广关系密切，大臣们大多对他忌惮。然而，柳述多次当着杨素的面羞辱他，经常在隋文帝面前嘲笑他的缺点羞辱他。柳述的判词有时也不符合杨素的心意，杨素有时让他修改，但柳述命人回复说：“告诉仆射，尚书不同意。”柳述与杨素就这样结下了梁子。
不久之后，杨素也受到怀疑和冷落，不再负责尚书省的事务，而柳述则越发得到信任和重用，被任命为兵部尚书，参与朝廷机密。柳述自认为没有什么功劳可言，过分受宠恐怕会引起他人的不满，于是坚决上表请求辞去职务。
在仁寿四年(公元604年)四月，隋文帝在仁寿宫养病，太子杨广、柳述、杨素以及黄门侍郎元岩等大臣在宫中照料他的疾病。七月初十，隋文帝的病情恶化，他在病榻上与百官告别，还让杨广赦免术士章仇太翼。
紧接着，皇太子杨广趁隋文帝病重之际，对宣华夫人(陈贵人)进行非礼的行为。隋文帝得知后大怒，命柳述和元岩撰写敕书，传达给已被废黜为庶人的前太子杨勇。司徒杨素得到消息后与皇太子杨广共谋，伪造诏书逮捕柳述和元岩，将他们投入大理寺并处死杨勇，追封他为房陵王。
三天后的七月十三日，隋文帝驾崩，七月二十一日，太子杨广登基，是为隋炀帝。
隋炀帝迅速罢免了柳述的官职，将他贬至龙川郡，同时命令兰陵公主改嫁他人。然而，兰陵公主选择以死相逼，拒绝再朝见，并上表请求取消自己的封号，并请求与柳述一同被流放。隋炀帝大怒地说道：“难道天下就没有其他男子了吗?你竟然要与柳述一同被流放。”兰陵公主回答说：“先帝曾将我嫁给柳述，如今柳述有罪，我应该与他一同受到连累，不愿陛下特别优待我。”然而，隋炀帝断然拒绝了妹妹的请求，仅将柳述独自流放。
柳述在龙川郡呆了几年，又被贬往宁越，最后因感染瘴毒而死，时年三十九岁。
