前元七年，废太子刘荣，立七岁的刘彻为新太子，其母王美人为皇后。以大儒卫绾、王臧为太子太傅、少傅。
后元三年，汉景帝崩于未央宫，太子刘彻继位，时年十六岁。一代雄主从此正式踏上历史舞台。
刘彻继承的是一个庞大的帝国，经过汉初的休养生息，正迎来一个太平富足的盛世，史称“文景之治”。然而这盛世却是一个暗流涌动、危机四伏的时代。
景帝在位十六年，匈奴大举入寇五次，杀掠人口，动以万计，国家不能讨伐，唯以和亲绥靖；国内因为朝廷的无为而治，新生了巨商和任侠（即黑社会团体）两个大的阶级，他们凭籍着金钱和武力，无恶不作，甚至可以左右地方和中央的政务，景帝时平定七国之乱，甚至要靠任侠剧孟的支持来决定胜负；朝廷大权则掌握在刘彻的祖母窦太后及诸窦和刘姓宗室手里。年轻的刘彻继位之初，便迎来了一场大的挫败。
刘彻甫一继位，就任用两位儒者老师赵绾为御史大夫、王臧为郎中令，施行重新分配权力和资源的大改革，史称“建元新政”。
为抑制诸侯对中央的干涉，刘彻命当时驻在京城的诸侯各回封地，同时命令各诸侯开放城门，不得私设关卡；下令对权贵子弟不法者严加惩罚，甚至削除贵族属籍。于是一群既得利益者群情汹汹，纷纷跑到窦太后那里告状。窦太后信奉黄老之术，认为刘彻的改革违背了祖宗“无为而治”的治国策略，要求刘彻放弃儒学而改奉黄老。
刘彻不从，安排赵绾上书，建议皇帝对于国事不必再请示窦太后，这实际是要剥夺窦太后的摄政之权。窦太后大怒，派人搜集赵绾、王臧的“奸利”之事，以此问责刘彻。刘彻不得不含泪杀掉了两位老师。而改革也随之失败。
经此大败，刘彻认识到自己的羽翼尚未丰满，且时有被废黜的危险，于是此后五年间再不过问大政，整日游浪射猎，以此韬光养晦。
刘彻继位第六年，窦太后逝世，刘彻正式掌握权力，改年号为“元光”。此后每六年改年号一次，可见这最初六年的失败，对刘彻内心的触动之大之远！
刘彻继位第一年，即下诏全国各地举荐人才，一一召见，从中擢拔了董仲舒、严助等人，多是出身平民。元光元年，刘彻掌握政权之后，再次昭举贤良对策。这一年，刘彻作出了对内外政策“更化改制”的一系列重大决策，对外，派名将李广和程不识屯军云中、雁门，准备对匈奴的大反攻；对内，锐意发动大的全面的改革，史称“元光决策”。
而为这一系列改革提供理论和战略基础的，便是平民出身的儒者董仲舒。
刘彻以董仲舒的伦理为基础进行的对内改革，对后世影响最为深远的有二。
一是统一国家的意识形态，即“罢黜百家、独尊儒术”。汉初对意识形态领域的放任不管，使讲求阴谋之术的纵横术和崇尚无为的黄老之术盛行，一方面因为无为，使国家对内外无开拓进取之志；一方面因为阴谋之术，使社会道德体系沦丧，民间奉行“有钱就是爹、有奶就是娘”的价值观。尊奉儒家，就是要重建国家的社会秩序和道德体系。由是，儒学正式成为国家的正统意识形态，从秦朝时短暂衰落的华夏文化从此复兴，一个国家的精神气质和民族性格由此养成，二千年来中国人的“先天下之忧而忧、后天下之乐而乐”、“国家兴亡、匹夫有责”的家国情怀也是由此而来。
二是改革国家的用人制度。汉初的各级政府，是由功臣、宗室、外戚组成，一二传之后，后代腐败无可作为，之后又有“资选”，以家产的丰厚来决定任官的资格，于是朝廷上下，官员与富商、任侠互相勾结，公权私用，鱼肉百姓。董仲舒的对策：由国家建立太学，设五经博士从各地举荐品学兼优者入学为博士弟子员，培养为将来的官员；命各郡县举荐贤良方正，经考核后任用。从此，汉朝的政府人员组成，从过去的功臣、宗室、外戚、商人，一变为以诵读儒家经典为前提的，德行优良的知识分子，此后隋唐的科举制也是从此而来，而二千年来的人才选拔和精英治国的制度也是以此为肇始。西汉政府由是成为中国有史以来的第一个士人政府。
匈奴按史籍所载，为夏桀之后，夏桀为商汤所败，其子熏粥率部众北迁，中国谓之匈奴，此后千百年间陵掠中国。汉高祖即被匈奴围困于平城（今大同）七日，险些全军覆没；高祖崩后，匈奴单于又致信谩辱吕后；文景之间，匈奴时时寇边，杀掠人民，汉朝不能抵抗，只能忍辱和亲。这似海深仇，在刘彻心中无法熄灭，于是自元光二年的马邑之战开始，汉武帝举全国之力发动十五次汉匈之战，其规模之宏大、气魄之雄伟，古今罕见。最终使匈奴大帝国分裂为南北二部，南匈奴降汉内附，赐姓为刘，今日之刘姓，多有匈奴之后；北匈奴一路西遁，经中东逃入欧洲，最后冲垮了西罗马帝国。叱咤北方大漠千年之久的匈奴从此灭种。“明犯强汉者，虽远必诛！”便是出自征匈汉将陈汤之口。刘彻的对匈战争，养成了中国二千年来国家民族不可辱的尚武精神！
建元三年，刘彻派张骞出使西域，被匈奴扣留十余年，后脱身到达大月氏，元朔三年返回长安。张骞的出使，获得了西域各国的资料，打通了汉朝与西域的通路，刘彻称之为“凿空”。元狩三年，张骞再度出使西域，西域诸国纷纷派使来朝。刘彻派汉军驻于轮台、渠犁，从而控制西域，宣帝时置西域都护府，西域正式纳入中国版图。
朝鲜原为商纣王叔父箕子的封地，汉初燕国人卫满袭灭箕子之后，建立卫满王朝。元封三年，刘彻灭卫满朝鲜，分其地为乐浪、临屯、真番、玄菟四郡，将朝鲜纳入中国版图。
青海河湟之地，原为羌人占据，元鼎五年，刘彻击败羌人，设护羌校尉，将青海纳入中国版图。
元鼎六年，刘彻平南越，置南海九郡，确定中国西南疆域。
刘彻的一番开拓，建立了以中国为宗主的周边国家的朝贡体系，形成了以中国为中心的大中华文化圈，扩成了中国人东至朝鲜，西至西域、南至交趾、北至大漠的广阔的生存空间，其大部被二千年来的中国所继承。
刘彻任用桑弘羊进行国家的经济改革。将铸币权收归国有，将盐铁收归国营，建立均输平准制度即后来被王安石所推行的均输市易法，这些举措都被后世继承。均输平准制度详见拙作被骂了一千年的耿直boy王安石--中。又打击与官府勾结的巨商，诛除黑恶势力的任侠，使他们不能再要挟政府、欺压百姓，为后世所宗。又命御史大夫倪宽主持修订《太初历》，施行至今。
刘彻晚年好神仙，多为史家所讥评，然而刘彻的好神仙绝不同于秦始皇，若寻神仙当去海上，而刘彻却派人到辽东、朝鲜、西域去寻，这其实是为开拓边疆而行的掩人耳目之举。世人皆谓刘彻被术士所蒙蔽，其实是术士被刘彻所利用罢了！
刘彻晚年兴巫蛊之祸，牵连太子冤死，而初衷本是扫除匈奴巫医在中国的生物战详见拙作：由人民日报《十问美国》而想到 匈奴对西汉的生物战 及 美国与新冠病毒不得不说的秘密 ， 不幸陷于李广利欲废除太子而另立自己的外甥的阴谋。刘彻后来也幡然醒悟，为太子平反了。
司马光《资治通鉴》中论及汉武帝，说他繁刑重敛、穷兵黩武，而刘彻实在是想把天下难办的事由自己做完，留给子孙一个太平江山。
刘彻曾对太子说：“我为其难，你为其易。”
晚年时，刘彻又对卫青说：“汉家庶事草创，加四夷侵陵中国，朕不变更制度，后世无法；不出师征伐，天下不安；为此者不得不劳民。若后世又如朕所为，是袭亡秦之迹也。”
刘彻临终前，发布了著名的《轮台罪己诏》，其中说道：“朕即位以来，所为狂悖，使天下愁苦，不可追悔！自今事有伤害百姓，靡费天下者，悉罢之！”
公元前87年，后元二年，汉武帝刘彻驾崩，一代雄主与世长辞，享年七十岁。
天汉二年，司马迁为投降匈奴的李陵辩护，惹怒汉武帝，身受宫刑。后来司马迁在《史记》中对汉武帝的记载多有奢侈游幸、神仙巫蛊之事，对于他的文治武功却着笔不多，以至于后世对汉武帝多有讥评。汉武帝不幸阉割了中国历史上最伟大的史学家司马迁，而司马迁也用他的刀笔惩罚了汉武帝。
汉武已逝，山河永在！是非功过，且由世代评说！
