早期經(jīng)歷
　　漢武帝生于漢景帝前元年（公元前156年）；據(jù)《史記》、《漢書》的后妃傳記載，漢武帝生于漢文帝后七年（公元前157年）六月。母王氏，漢景帝中子。其母王氏在懷孕時，漢景帝尚為太子。王氏夢見太陽進入她的懷中，告訴景帝后，景帝說：“此貴征也?！眲剡€未出生，他的祖父漢文帝就逝世了。漢景帝即位后，劉徹出生，他亦是王氏唯一的兒子。
　　前元四年（公元前153年），劉徹以皇子的身份被封為膠東王。同年，景帝的長子、他的異母長兄劉榮獲封為太子。前元六年（公元前151年）秋九月，無子無寵的薄皇后被廢。第二年（公元前150年）春正月，廢栗太子劉榮為臨江王；夏四月乙巳，其母王氏被立為皇后，丁巳，劉徹被立為太子。他成為太子與其母孝景王皇后和其姑母館陶公主劉嫖有很大關(guān)系。劉嫖許諾將她的女兒陳氏嫁給當時四歲（古代按虛歲計算）的膠東王劉徹。劉徹后娶陳氏為妃，兩人成婚的時間無考。
　　后元三年（公元前141年）正月，景帝逝世。甲子，太子劉徹即皇帝位，尊皇太后竇氏曰太皇太后，皇后王氏曰皇太后。

君臨天下
　　登基之初，漢朝建立已經(jīng)有六十多年了，天下安定，朝廷大臣們都希望天子舉行祭祀泰山和梁父山的封禪大典，改換確定各種制度。而皇上也崇尚儒家的學(xué)說，就通過賢良方正的科目招納賢士。趙綰（wǎn，晚）、王臧等人靠文章博學(xué)而做官，達到公卿的高位。他們想要建議天子按古制在城南建立宣明政教的明堂，作為朝會諸侯的地方。他們所草擬的天子出巡、封禪和改換歷法服色制度的計劃尚未完成，正趕上竇太后還在推崇信奉黃帝、老子的道家學(xué)說，不喜歡儒術(shù)，于是派人私下里察訪趙綰等人所干的非法謀利之類的事情，傳訊審查趙綰、王臧，趙綰、王臧自殺，他們所建議興辦的那些事情也就廢止了。
　　直至竇太后去世，漢武帝才得以掌握大權(quán)。他進一步削弱諸侯王的勢力，頒布大臣主父偃（yǎn）提出的推恩令，以法制來推動諸侯王分封諸子為侯，使諸侯王的封地不得不自我縮減。同時，他設(shè)立刺史，監(jiān)察地方。加強中央集權(quán)，將冶鐵、煮鹽、釀酒等民間生意編成由中央管理，禁止諸侯國鑄錢，使得財政權(quán)集于中央。思想上，采用董仲舒“罷黜百家，獨尊儒術(shù)”的建議，為儒學(xué)教育在中國古代的特殊地位鋪平了道路，在長安創(chuàng)立專門的儒學(xué)教育——太學(xué)，是當時的最高學(xué)府。漢武帝時期，漢朝亦不曾缺少法治思想。在宣揚儒學(xué)的同時，漢武帝亦采用法規(guī)和刑法來鞏固政府的權(quán)威和顯示皇權(quán)的地位。因此，漢學(xué)家認為這更應(yīng)該是以儒為主以法為輔，內(nèi)法外儒的一種體制，對廣大百姓宣揚儒道以示政府的懷柔，而對政府內(nèi)部又施以嚴酷的刑法來約束大臣。
　　經(jīng)文景之治的休養(yǎng)生息等一系列的發(fā)展經(jīng)濟與民生政策之后，西漢王朝的國力已蒸蒸日上。漢武帝在承襲這些政策同時，積極準備軍事力量的發(fā)展。
　　在軍事上，漢武帝先平定南方閩越國的動亂。后開始著手以軍事手段代替帶有屈辱性質(zhì)的和親政策來徹底解決北方的匈奴的威脅。派名將衛(wèi)青、霍去病三次大規(guī)模出擊匈奴，收河套地區(qū)，奪取河西走廊，征服西域，封狼居胥，將當時漢朝的北部疆域從長城沿線推至漠北。
　　在對匈奴的戰(zhàn)爭同時，采取和平手段和軍事手段使西域諸國臣服。喪失肥沃茂盛的漠南地區(qū)后，匈奴王庭遠遷漠北，這就基本解決自西漢初期以來匈奴對中原的威脅，為后來把西域并入中國版圖奠定基礎(chǔ)。張騫出使西域，絲綢之路由此而始。
　　在天文歷法上一直是漢承秦制，漢初一直推行秦歷——顓頊歷，以10月為歲首。直至漢武帝太初改歷，施行新歷法。而春節(jié)正是始于太初改歷，漢武帝改正朔。

巫蠱之禍
　　征和二年的巫蠱之禍是漢武帝末年皇室內(nèi)部發(fā)生的重大政治事件。當時人對神怪詛咒之說深信不疑，漢武帝也不例外。有一天中午，他正躺在床上睡覺，忽然夢見幾千個手持棍棒的木頭人朝他打來，把他給嚇醒了。他以為有人在詛咒他，立即派江充去追查。
　　丞相公孫賀之子公孫敬聲擅自動用軍費1900萬錢，事敗后被捕下獄。時值漢武帝下詔通緝陽陵大俠朱安世，公孫賀為贖兒子之罪，將朱安世捕獲移送朝廷。孰料朱安世在獄中上書，聲稱公孫敬聲與陽石公主私通，在馳道上埋藏木人以詛咒皇帝。漢武帝大怒，公孫賀父子死獄中，滿門抄斬。陽石公主、諸邑公主，衛(wèi)青之子長平侯衛(wèi)伉相繼被牽連入內(nèi)，被殺。
　　江充率領(lǐng)胡人巫師到各處掘地尋找木頭人，并逮捕了那些用巫術(shù)害人。江充一直搜查到衛(wèi)皇后和太子劉據(jù)的住室，把事先準備好的木頭人拿出來陷害太子。此時漢武帝在甘泉宮養(yǎng)病，不在長安。
　　征和二年（公元前91年）七月壬午，太子派人假冒使者收捕江充等人，把江充殺了。蘇文逃到漢武帝處，向漢武帝控訴太子，漢武帝開始并不相信此說，派使者召太子，但使者不敢到太子那里，回報武帝說“太子反已成，欲斬臣，臣逃歸?！睗h武帝大怒，下令丞相劉屈氂率兵平亂。太子帶人離去，將長安四市的市民約數(shù)萬人強行武裝起來，到長樂宮西門外，正遇到丞相劉屈髦率領(lǐng)的軍隊，與丞相軍激戰(zhàn)五日，死者數(shù)萬人。長安城有流言說太子謀反，所以人們不敢依附皇太子，而丞相一邊的兵力卻不斷加強，最終，太子勢孤力弱而兵敗，唯有逃離長安。
　　漢武帝憤怒異常，唯有壺關(guān)三老令孤茂敢上書漢武帝為太子申冤。
　　太子向東逃到湖縣（今河南靈寶西），隱藏在泉鳩里。主人家境貧寒，經(jīng)?？椯u草鞋來奉養(yǎng)太子。太子有一位以前相識的人住在湖縣，聽說很富有，太子派人去叫他，于是消息泄露；八月辛亥（初八），地方官圍捕太子；太子知道自己難以逃脫，便回到屋中自縊而死；主人與搜捕太子的人格斗而死，二位皇孫也一同遇害。
　　太子有三子一女，全部因巫蠱之亂而遇害，太子之子、史皇孫劉進有一子劉病已幸存，尚在襁褓中，后改名劉詢，為漢宣帝。
　　久之，巫蠱事多不信。官吏和百姓以巫蠱害人罪相互告發(fā)的，經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)多為有不實。上頗知太子惶恐無他意，高寢郎田千秋訟太子冤曰：“子弄父兵，罪當笞；天子之子過誤殺人，當何罷哉！臣嘗夢見一白頭翁教臣言?！庇谑菨h武帝霍然醒悟，立即就任命田千秋為大鴻臚，并下令將江充滿門抄斬，將蘇文燒死在橫橋之上。曾對太子兵刃相加的人也陸續(xù)被殺。漢武帝憐太子無辜，就派人在湖縣修建了一座宮殿，叫作“思子宮”，又造了一座高臺，叫作“歸來望思之臺”，借以寄托他對太子劉據(jù)和那兩個孫子的思念，天下聞而悲之。

輪臺罪己
　　漢武帝晚年求神仙又不成，又因巫蠱之禍造成父子相殘、太子劉據(jù)自殺，種種打擊使武帝心灰意冷，對自己過去的所作所為頗有悔意。在登泰山、祀明堂之后，武帝下《輪臺罪己詔》說“朕即位以來，所為狂悖，使天下愁苦，不可追悔。自今事有傷害百姓，糜費天下者，悉罷之！”以表示承認自己的錯誤。天下也因此又逐漸歸于和諧，為昭宣中興的盛世奠定了基礎(chǔ)。

托孤霍光
　　公元前88年，漢武帝叫畫工畫了一張“周公背成王朝諸侯圖”送給霍光，意思是讓霍光輔佐他的小兒子劉弗陵作皇帝。在這段時間里（具體時間不詳），劉弗陵的母親鉤弋夫人“因過”受到斥責，憂死于云陽宮。一般認為是子幼母壯，為了防止鉤弋夫人重演呂后稱制的局面，漢武帝找借口處死了她。
　　公元前87年二月，漢武帝于彌留之際立劉弗陵為太子，四天后的丁卯日，漢武帝駕崩于五柞宮，享年七十歲。三月甲申葬于茂陵?；艄庹浇邮軡h武帝遺詔，成為漢昭帝劉弗陵的輔命大臣，與車騎將軍金日磾、左將軍上官桀、御史大夫桑弘羊等人共同輔佐朝政。其后繼者昭帝（實為霍光掌政）和宣帝堅持執(zhí)行武帝晚年制定的與民休息的政策，因而在西漢中期出現(xiàn)了被后世稱頌的昭宣中興局面。
　　劉徹去世后，謚號孝武皇帝，廟號世宗，葬于茂陵。
　　魏晉南北朝之前，去世的皇帝能否追尊廟號有非常嚴格的規(guī)定，按照“祖有功而宗有德”的標準，開國君主一般是祖、繼嗣君主有治國才能者為宗。西漢十四帝，歷經(jīng)211年，僅有四位皇帝擁有廟號，即太祖高皇帝劉邦、太宗孝文帝劉恒、世宗孝武帝劉徹、中宗孝宣帝劉詢。