刘弗陵为汉武帝刘彻的小儿子，母亲赵婕妤以“奇女子气”得宠，居住在钩弋宫中。太始三年（前94年），赵婕妤生下刘弗陵，号称“钩弋子”。

征和二年（前91年），发生著名的巫蛊之祸。皇后卫子夫、太子刘据因受苏文、江充、韩说等人诬陷不能自明而起兵，兵败后自杀，之后数年汉武帝一直没有再立太子。

征和三年（前90年），李广利和丞相刘屈氂谋划立刘髆为太子，事发后李广利投降匈奴，刘屈氂被腰斩。后元元年（前88年）正月，即汉武帝去世的前一年，刘髆去世。

征和三、四年（前90年、前89年）间，汉武帝认为年仅五六岁的刘弗陵体格健壮、聪明伶俐，很像他少年之时，特别宠爱刘弗陵，对他抱有很大期望。

后元二年（前87年）二月十二日，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。

后元二年（前87年）二月十四日，汉武帝病逝。二月十五日，刘弗陵登基为帝，是为汉昭帝。封其姊鄂邑公主为长公主，入住皇宫。

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。

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。

直到征和四年（前89年）求仙东莱失败后，刘彻才幡然悔悟，承认没有所谓仙人，命令遣散方士，停止求仙。

元封元年（前110年），刘彻在封禅途中，率众登上了中岳嵩山东麓的一座山峰，此时吏卒皆闻大山呼万岁者三。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

元平元年（前74年）四月十七日，刘弗陵因病崩于长安未央宫，年仅二十一岁。六月七日，葬于平陵，谥号为孝昭皇帝。

征和二年（前91年）正月，丞相公孙贺之子公孙敬声被诬告为巫蛊咒汉武帝、与阳石公主奸，公孙贺父子下狱死；闰四月，诸邑公主与阳石公主、卫青长子卫伉皆坐诛。

后元二年（前87年）春二月，刘病已尚不满五岁。汉武帝病重，往来于长杨宫、五柞宫之间，望气者说长安监狱有天子气，汉武帝便派遣内谒者令郭穣，把长安二十六官狱中的犯人抄录清楚，不分罪过轻重一律杀掉。

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。

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。

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。

本始元年（前73年）正月，招募郡国吏民资产在一百万以上的迁移到昭帝墓地平陵。大将军霍光向宣帝叩请还政于君，宣帝谦让再三，仍委霍光以大任，并对群臣论功行赏。

本始二年（前72年）春天，汉宣帝以水衡钱修建平陵，迁移百姓到此起住宅。六月，为汉武帝立庙。秋，发兵助乌孙军队击匈奴。

本始三年（前71年）正月癸亥日，皇后许平君去世。五月收兵，校尉常惠率领乌孙军队大胜匈奴。

本始四年（前70年）正月，下诏减少宫廷馔膳、屠工和乐工，使其参加农业，官员都要上报捐助谷物数字，输入长安仓，以帮助朝廷赈贷贫民。三月乙卯日，立霍成君为皇后，赦天下。

地节二年（前68年）三月，霍光病逝，汉宣帝与上官太后亲自临丧，并按皇帝规格的温明厚葬霍光。

地节三年（前67年）四月，立皇子刘奭为皇太子，大赦天下。封太子外祖父许广汉为平恩侯。

地节四年（前66年）七月，平定霍氏谋反，对被霍氏所蒙蔽裹胁而没有具体犯罪事实的一般参与者一律赦免。八月已酉日，废黜霍皇后。九月，宣帝问民疾苦，降低盐价。