元年(前179年) 辛亥日,在群臣劝进下登上皇位,拜谒高祖庙。任命右丞相陈平为左丞相,太尉周勃为右丞相,大将军灌婴为太尉。立皇子刘启为皇太子。 三月,立窦氏为皇后。 二年(前178年) 十月,丞相陈平去世,再次任命绛侯周勃为丞相。 十一月,出现日食。 十二月十五日,再次出现日食。 三年(前177年) 四月,城阳王刘章去世。 五月,匈奴进犯北地郡,占领黄河以南。 六月,派灌婴率军回击匈奴。匈奴败退。派精兵驻守长安。 辛卯日,从长安到高奴,又到太原,会见原代国属臣,给予赏赐。 七月,济北王刘兴居叛乱。派遣陈武为大将军前去平叛。辛亥日,从太原回到长安。 八月,平定济北王叛乱。 十月底,出现日食。 十一月,免去周勃丞相职务,任命灌婴为丞相。废除太尉官职,太尉事务归丞相处理。 六年(前174年) 废黜淮南王刘长的王位,流放刘长去蜀郡。未到蜀郡,刘长去世,后来追谥他为厉王。 十三年(前167年) 废除肉刑。 十四年(前166年) 匈奴进犯边塞,本想亲征,皇太后和群臣劝阻,于是,派遣东阳侯张相如为大将军,率军反击匈奴。匈奴败退。 十五年(前165年) 任命鲁国人公孙臣为博士。 十六年(前164年) 前往渭阳的五帝庙祭拜。 十七年(前163年) 得到刻有人主延寿的玉杯,下诏改元为后元。 后元六年(前158年) 冬季,匈奴进犯上郡、云中。任命将领驻扎霸上、细柳、飞狐等要塞,抵御匈奴。几个月后,匈奴败退。 后元七年(前157年) 六月己亥日,崩于长安未央宫,年四十七岁,在位二十三年。庙号太宗,谥号孝文皇帝,葬于霸陵。