后元二年二月（前87年3月），汉武帝病重，将年仅八岁的刘弗陵立为皇太子。二月十三日，武帝诏近臣托孤，任命奉车都尉霍光为大司马、大将军，接受遗诏辅政。加封金日磾为车骑将军，太仆上官桀为左将军，搜粟都尉桑弘羊为御史大夫，共同辅佐少主。

后元二年二月丁卯日（十四日），汉武帝病逝。二月戊辰日（十五日），刘弗陵登基为帝，是为汉昭帝。封亲姊鄂邑公主为长公主，入住皇宫。遵照武帝遗诏，由大将军霍光主持国政、录尚书事，车骑将军金日磾、 左将军上官桀为其副手。

始元元年（前86年），辅佐朝政一年多的金日磾病逝，霍光掌握了汉朝政府的最高权力。霍光与同为辅政大臣的金日磾和上官桀都有联姻关系，上官桀之子上官安娶了霍光长女为妻，生有一女上官氏，两家结为姻亲，关系密切，每当霍光休假外出或沐浴时，上官桀经常代替他处理国家政务。

始元四年（前83年），昭帝年十二岁，鄂邑长公主为其选皇后，上官安打算让年仅六岁的女儿上官氏入主后宫，遭到霍光反对。上官安与鄂邑长公主的情夫丁外人关系要好，转而通过公主成功实现目的，立女上官氏为皇后（即上官皇后），自己则因亲升为车骑将军，封桑乐侯。上官家族为了回报鄂邑长公主，想将丁外人封为列侯（汉代有规定，非列侯不能娶公主），被霍光以“无功不得封侯”驳回。霍光此前又曾多次阻止上官家族其他亲戚封官，双方因而结怨，成为政敌。御史大夫桑弘羊自恃功高为子弟求官被霍光拒绝，且二人的政治主张有严重分歧，因而桑弘羊怨恨霍光。汉昭帝的哥哥燕王刘旦，因为没有被立为皇帝，也心存怨恨。于是这几股政治势力就暂时联合起来，试图杀死霍光，废掉刘弗陵。

始元六年（前81年），上官桀、燕王刘旦等人加紧了政变的准备工作。燕王刘旦将夺取帝位的赌注压在上官桀身上，前后派遣十多人，带了大批金银珠宝，贿赂长公主、上官桀、桑弘羊等人，以求支持他夺取帝位。他们袭用“清君侧”的故伎，令人以燕王刘旦的名义上书昭帝，捏造说：“霍光正在检阅京都兵备，京都附近道路已经戒严；苏武出使匈奴二十年不肯降。但回到汉朝后，只为典属国。然而霍光属下长史并无功劳，却被升为搜粟都尉；霍光擅自调动所属兵力。所有这些，是为推翻昭帝，自立为帝。”并声称燕王刘旦为了防止奸臣变乱，要入朝宿卫。

当时制度，吏民上书言事，霍光以领尚书先看（实际上霍光是先行批阅），遇有不好的，可压下不报。上官桀只有等到霍光休假沐浴时才能代替霍光处理奏章。于是上官桀趁霍光沐浴之机，将奏章送到昭帝手中，上官桀想通过昭帝把这事批复下来，而后再由他按照奏章内容来宣布霍光的“罪状”，由桑弘羊组织朝臣共同胁迫霍光退位。他们没有想到，当燕王刘旦的书信到达汉昭帝的手中后，就被汉昭帝扣压在那里，不予理睬。

次日早朝，霍光已得知上官桀的举动，就站在张贴武帝所赠“周公辅成王图”的画室之中，不去上朝，以此要求昭帝表明态度。昭帝见朝廷中没有霍光，就向朝臣打听，上官桀乘机回答说：“因为燕王告发他的罪状，他不敢来上朝了。”昭帝下诏召大将军。霍光进宫，除下将军冠叩头自责。昭帝说：“将军戴上冠，我知道那封书信是在造谣诽谤，将军无罪。”霍光说：“陛下怎么知道的？”昭帝说：“将军到广明亭去，召集郎官部属罢了。如果你要调动所属兵力，时间用不了十天，燕王刘旦远在外地，怎么能够知道呢！况且，你如果真的要推翻我，也无须如此大动干戈！”上官桀等人的阴谋被十四岁的昭帝一语揭穿，所有在朝大臣对昭帝如此聪明善断无不表示惊叹，霍光的辅政地位得到了稳固。

上奏书的人后来失踪了，官府追捕得很紧。上官桀等人害怕，就对昭帝说：“小事不值得追究。”昭帝不听。之后上官桀一党仍然派人诋毁霍光，昭帝怒道：“大将军是忠臣，先帝让他辅佐朕，敢有诋毁他的按罪处置。”上官桀等不敢再说。昭帝也因此更加亲近霍光而疏远上官一派。

元凤元年（前80年）九月，上官桀等人的阴谋被揭穿之后，准备发动武装政变。他们计划，由长公主设宴邀请霍光，命埋伏的兵士将霍光杀掉，废除汉昭帝。鄂邑长公主门下的稻田使者（管理稻田租税的官员）燕仓知道了他们的阴谋，向大司农杨敞（司马迁之婿）告发，杨敞却素来小心谨慎，并没有上奏检举，只是装病卧床在家了。燕仓又把这事告诉了谏大夫杜延年，杜延年上奏检举。于是昭帝、霍光掌握了上官桀等人的武装政变计划。遂在这一政变未发动之前，先发制人，将上官桀、桑弘羊等主谋政变的大臣统统逮捕，诛灭了他们的家族。长公主、燕王刘旦自知不得赦免，先后自杀身亡。九岁的上官皇后因为年纪幼小，又是霍光的外孙女，所以未被废黜。

内乱平定后，霍光得到汉昭帝的全面信任。不但霍光权倾朝野，“威震海内”，他的儿子霍禹、侄孙霍云还是统率宫卫郎官的中郎将；霍云的弟弟霍山官任奉车都尉侍中；两个女婿分别担任东宫和西宫的卫尉，掌管整个皇宫的警卫；堂兄弟、亲戚也都担任了朝廷的重要职位，形成了一个盘根错节、遍布西汉朝廷的庞大的势力网。至此，霍光已经成为当时实际上的最高统治者。霍光秉政后，前后十三年，“百姓充实，四夷宾服”。

元平元年四月癸未日（前74年6月2日），刘弗陵因病崩于长安未央宫，年仅二十一岁。六月壬申日（前74年7月21日），葬于平陵，谥号为孝昭皇帝。

汉昭帝即位后，因年幼，遵从武帝遗诏，由霍光辅政。燕王刘旦等阴谋叛乱时，刘弗陵和霍光君臣相互信任，在朝廷安危的关键时刻，平定了政变，保持了西汉王朝的稳定。

其后，昭帝在霍光辅政下，沿用武帝末期的严刑峻法制度，重视吏治，调查民间疾苦及冤案、官吏失职等事宜，处置纵容反叛的少府徐仁、廷尉王平、左冯翊贾胜胡等人。并先后四次察举贤良，任命杨敞为相，隽不疑为京兆尹等，明经治狱。

因内外措施得当，使得武帝后期遗留的矛盾基本得到了控制，西汉王朝衰退趋势得以扭转。西汉自文景之治后被武帝穷兵黩武政策所耗空的国力开始得到了恢复，为“昭宣中兴”揭开了序幕。

汉武帝时期施行的盐铁官营、酒榷均输等经济政策，是在反击匈奴、财政空虚的情况下实行的。虽然充裕了国家财政，为汉武帝的文治武功奠定了经济基础；但是这些政策逐步使一部分财富集中于大官僚、大地主及大商人手中，而剥夺了中小阶层的利益。出现了官吏“行奸卖平”、“农民重苦，女红再税”、“豪吏富商积货储物以待其急，轻贾奸吏收贱以取贵”的局面。

为了保证“与民休息”政策的实行，始元六年（前81年）二月，昭帝下诏命丞相田千秋、御史大夫桑弘羊召集郡国所举贤良文学，询问民间疾苦所在。贤良文学与桑弘羊意见不一，双方就民间疾苦的原因、对匈奴的政策、施政方针和治国理念等多方面展开了激烈交锋，史称“盐铁之议”。

会议并没有得出明确的结论，但争论双方的观点对昭宣时期汉王朝的统治政策还是产生了积极的影响。从主流上看，大权在握的霍光基本上坚持了汉武帝轮台罪己诏中所制定的政策，推行“与民休息”的措施，将公田与贫民耕种，贷给农民种子、口粮，免除部分赋税、徭役，降低盐价，与匈奴保持友好关系。这些措施符合贤良文学提出的“行仁政 ，以德治国”的意见。贤良文学也受到统治者的重视，成为政治舞台上一股活跃的力量。

汉昭帝时，乌桓逐渐强大，匈奴也趁机数犯汉边。

后元二年（前87年）冬，匈奴入侵北方国境，杀略吏民；朝廷征募能征善射的士兵，屯田于张掖郡，派左将军上官桀巡视北部边疆。

始元二年（前85年），左谷蠡王在卫律等支持下继位，称壶衍鞮单于，改与汉通好，并释苏武归汉。不久，匈奴又发兵两万骑掠汉塞，昭帝派兵出击，活捉瓯脱王，其后张掖太守及属国都尉郭忠等又击杀来犯的犁汙王，从此匈奴不敢再入侵张掖郡。

元凤三年（前78年）冬，匈奴壶衍鞮单于怨恨乌桓为汉朝倾力侦察动静，遣骑兵两万袭击乌桓，乌桓猝不及防，伤亡惨重。昭帝遣度辽将军范明友率军出辽东，迎击匈奴军，匈奴撤兵。范明友遂遵从霍光“兵不空出，即后匈奴，遂击乌桓” 的筹划，乘乌桓遭匈奴袭击之机， 驱兵直奔乌桓， 一举击杀乌桓三名首领并部众六千余人，得胜还师。

元凤六年（前75年），乌桓再次发兵犯幽州，范明友率军出击，再次击退乌桓。随后，昭帝调整北方防务，缩减玄菟郡疆界、设立金城郡，并招募郡国民众修筑防御工事。

汉武帝刘彻驾崩后，西南部分地区开始不服汉朝统治，多次发生反叛。

始元元年（前86年）夏，益州等地二十四邑夷民反汉，汉昭帝遣水衡都尉吕破胡率军迅速将其平息，划分河内归属冀州、河东归属并州。

始元四年（前83年），西南姑缯、叶愉等夷民部落再次起兵反汉，昭帝复命吕破胡率军征讨。由于吕破胡此次未能迅速进抵益州，致益州太守被杀，死伤四千余人。

始元四年（前83年）冬，为平定反叛，西汉朝廷又命汉朝将军王平、田广明率部征讨，并调句町侯毋波的亲兵武装配合，至始元五年（前82年）秋，汉军捕斩夷民三万余人，虏获牲畜五万余头，遂平益州郡，钩町侯毋波斩首捕虏有功，封为句町王，封邑句町国，享受国县并置的特殊待遇。

武帝晚期，因对外战争、封禅等造成国力严重损耗，发布《罪己诏》，及时扭转了对国内外的方针政策。昭帝即位后，延续了武帝末期与民休息的政策，对内继续休养生息，多次下令郡国官员以劝勉农桑为首要政务，并躬耕于钩盾弄田、上林苑，示民从事农桑，调动农民的生产积极性。为了减免穷困百姓的负担，昭帝多次颁布了减免田租、口赋及其他杂税的诏令，凡遇郡国遭受水旱及地震灾害，当年租赋徭役皆免，并颁布“令民得以律占租”的法令，废除了律外苛税。

同时，采纳盐铁之议时，贤良文学的意见，停止了酒类专卖，免去酒类专卖官吏；并罢不急之官，体民间疾苦。在昭帝一系列措施下，汉武帝奢侈无度、连年征战所导致的“海内虚耗，户口减半”的形势终于得以显著扭转。因此，昭帝之世，“百姓充实，四夷宾服”。

北方边境：昭帝一方面加强北方戍防，多次击败进犯的匈奴、乌桓等，另一方面重新与匈奴和亲，并派使者要求放回苏武等人，以改善双方的关系。

西南边境：加封钩町侯毋波为句町王，使其掌管封地句町国，以稳定西南的政局稳定。

西域方面：因龟兹、楼兰联合匈奴，杀汉使官，元凤年间，派傅介子出使大宛前去问责，使龟兹王和楼兰王服罪，并于龟兹斩杀了匈奴使者。

元凤四年（前77年），昭帝再次派遣傅介子前往楼兰，傅介子以发放汉廷赏赐为名，携带黄金锦绣至楼兰，于宴席中斩杀楼兰王安归，另立在汉楼兰质子尉屠耆为王，改国名为鄯善，迁都于扜泥城，成功解决了西域问题。

汉武帝时期创建太学，但规模很有限，只有几位经学博士（专掌经学传授的官员），到汉昭帝时增加到一百人。太学的兴立，进一步有效地助长了民间积极向学的风气，对于文化的传播起到了重大的推动作用，同时使大官僚和大富豪子嗣垄断官位的情形有所改变，一些出身社会下层的“英俊”之士，逐渐得到了入仕的机会。

在对待秦朝的思想方面，西汉的官方历史意识，在汉武帝之后开始发生变化，从含糊的泛泛否定转而为总体否定，否定中不再包含肯定，对秦文明的分析态度开始消失，尤其体现在贤良文学者的议论中。在桓宽《盐铁论》中，就有不少涉及批判秦文明的篇章，例如《诛秦》《周秦》《伐功》《申韩》《备胡》等。

另外，昭帝时期还是汉代漆器生产的发达时期；元凤年间的沂水鲍宅山凤凰画像是现存最早的画像石；最早的完整箭支，也是昭帝始元六年（前81年）所制。

汉昭帝刚登基时，派人修造了一座淋池，方圆千步。池中栽植分枝荷，号为“低光荷”，池中又有“倒生菱”，池底的泥呈紫色，称为“紫泥菱”。昭帝非常喜欢淋池，常乘文梓之舟，通宵达旦地在这里游玩，并让宫女唱歌，其词曰：“秋素锦兮泛洪波，挥纤手兮折芰荷。凉风凄凄扬棹歌，云光曙开月低河，万岁为乐岂为多。”

到了年底，很多大臣上表谏阻昭帝不要耽于享乐，昭帝接受了群臣规劝，不再贪恋享受。亭台楼榭、鸾舟荷芰也随着时间推移以至朽烂湮灭。

始元元年（前86年），汉昭帝八岁，有一只黄鹄（天鹅的一种）飞入建章宫内的太液池中，群臣都认为是瑞兆，便趁机为昭帝上寿。昭帝非常高兴，就赏赐诸侯、列侯和各宗室成员，并作歌吟唱，其词曰：“黄鹄飞兮下建章，羽肃肃兮行跄跄，金为衣兮菊为裳；唼喋荷荇，出入蒹葭；自顾菲薄，愧尔嘉祥。”

霍光掌握朝政大权后，汉昭帝在私生活上也受到了很大限制。昭帝十二岁时，纳年仅六岁的上官氏为皇后。不久发生辅臣争权，上官父子被诛，皇后因为年幼且是霍光外孙女未被废黜，但经此一变，汉昭帝对皇后越发冷落。其后，霍光为了让上官皇后获得专宠，增加怀孕几率，不许后宫妃嫔进御；并命令宫女穿“穷绔”（有前后裆、系带很多的一种内裤，不方便解开），以防范昭帝跟宫女偶生暧昧。刘弗陵去世时，上官皇后年仅十四五，始终未能生育子嗣。

汉昭帝葬于平陵。平陵位于陕西省咸阳市秦都区大王村至互助村之间，沿用了自汉景帝阳陵时形成的双重陵园，包括汉昭帝陵园和上官皇后陵园。帝陵与后陵的四周各有垣墙，形成两个形制相似的陵园，西为帝陵，东为后陵。

汉昭帝陵园位于平陵陵园中部略偏东南的位置，外有夯筑园墙，园墙正中各辟一门，有“三出”门阙。平陵东南是汉昭帝“徘徊庙”遗址，东侧是陪葬墓群。据文献记载，陪葬平陵的有夏侯胜、朱云、窦婴、张禹等，但具体名位难考。

2014年，考古人员在汉昭帝平陵，发现陵庙等建筑遗址7处、外藏坑1288座、祔葬墓8座，以及寝殿、便殿等礼制建筑。