乾隆四十五年(1780年)，刘墉升任湖南巡抚。当时湖南多处受灾，一些无灾州县盗案迭起，贪官污吏猖獗。刘墉到任后一面查明情由，据实弹劾贪官污吏，建议严办。一面稽查库存，修筑城郭建仓储谷，赈济灾民。仅一年余，库银充实，民粮丰足，刘墉得到当地百姓爱戴。
乾隆四十六年(1781年)，刘墉升任为都察院左都御史，次年三月任职南书房，不久又充任三通馆总裁。此时，御史钱沣弹劾山东巡抚国泰结党营私，刘墉奉旨偕同和珅审理山东巡抚舞弊案。刘墉至山东假扮成道人，步行私访，查明山东连续三年受灾，而国泰邀功请赏，以荒报丰。征税时对无力缴纳者一律拿办，并残杀进省为民请命的进士、举人9人。刘墉如实报奏朝廷，奉旨开仓赈济百姓，捉拿国泰回京。此时皇妃已为国泰说情，有的御史也从旁附和，和珅亦有意袒护国泰。刘墉遂以民间查访所获证据，历数国泰罪行，据理力争，终使国泰伏法。后来民间曾据此事写成通俗小说《刘公案》，对这位"包公式"的刘大人大加颂扬。
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