汉武帝为独尊儒术，在全国范围内推行儒学教育体制，用儒家思想来培养封建地主阶级的接班人。公元前124年，汉武帝接受董仲舒的建议，兴办太学。大学是我国第一所国立大学，“养天下之士”，完全是培养文官人才的制度。朝廷由太常选拔18岁以上的优秀青年入学受业做博士弟子，郡国也可以挑选品学兼优的青年送到太学。学习一年，经过考试，则通一经以上者，可补文学掌故的官缺；成绩甲等者并为郎官；下材而不通一艺的不用；如有特别优异的茂材异等，名字直接上报。这是教育与丢官相结合的制度，它定期地、经常地向朝廷输送文官，是政府各级官员的主要来源。这些用儒家思想培养起来的人才，成为封建专制主义中央集权的最得力的维护者。除此之外，汉武帝还号召在郡国兴办地方学校。这样，儒学成为士人进身阶梯，把教育体制与用人制度和统一思想协调起来，天下士人为进人仕途，纷纷统一到儒家思想中来。
思想统一了，革新的绊脚石去掉了，汉武帝开始了一系列的新政。
由于武装立国等历史原因，汉朝到武帝时仍然是军人贵族政府。为打破这种局面，改变政府官员的构成，武帝听从董仲舒的建议，通过一系列法令、措施，建立并健全了由察举、大学、征召以及公车上书等组成的以选拔文官为主的用人制度。
在充实、加强统制机构的同时，汉武帝还大力加强中央集权。首先是削弱相权，强化皇权。由于丞相大多为开国功臣，位高权重，权力往往超过皇权。汉武帝对这种丞相分权的情况极为不满，他上任后开始逐步改变这种情况。这时，适逢汉初功臣元老也大都去世，汉武帝便趁机不拘一格地选拔人才，逐步改变军功贵族专权的状况，用儒生来为他的政治服务，通过一系列官制改革，取消军功贵族的特权地位，至公元前122年，武帝打破列侯拜相的旧制，任命出身贫苦的儒生公孙弘为丞相，彻底摧毁了军功贵族的特权。
为加强中央集权，汉武帝采取“强干弱枝”的政策，削弱地方割据势力。公元前127年汉武帝刘彻采纳主父偃的建议，颁布“推恩令”，清除分封制。推恩令规定，诸侯王除由长子继承王位外，还可以推恩将其余的诸子在原封地内封侯，新封的侯国不再受原国王管辖，直接由各地的郡县来管理。这样，使得很多有权有势的诸侯王国大大地削弱了。
开拓疆土穷兵黩武
在对外政策及措施方面，汉武帝雄才大略，他开疆拓土，威震四方，巩固和发展了多民族统一帝国。汉初实行“无为”政治，在一定程度上加强了汉族与少数民族之间的经济文化上的联系，为以后发展统一的多民族封建国家创造了有利条件，但这种政治也助长了西北边疆和蒙古高原匈奴贵族的贪婪性和掠夺性，给西汉边疆的吏民带来了很大的灾难，也给西汉的政权造成了很大威胁。从汉高祖在白登受包围以后，汉朝对匈奴一直采取“和亲”政策。这种“和亲”，实际上是一种妥协，不但要把汉朝皇室的女儿嫁给匈奴单于，每年还得送给匈奴许多财物。但是，即使这样做，匈奴贵族还是经常侵犯中原，杀害百姓，掠夺粮食和牛羊，使北方地区不得安宁。汉武帝刘彻当然不能视之为平常，一心要想改变这种屈辱的地位。
公元前135年，汉武帝采纳将军王恢的建议，派王恢、韩安国、公孙贺、李广等将军带领三十万人马，在马邑袭击匈奴。又派人去引诱匈奴进攻马邑。匈奴单于亲自带领十万骑兵来犯，到了离马邑大约一百多里地的武州地方，匈奴单于打下一座亭堡，抓住守在那里的亭尉，威胁他说：“你把情况老实告诉我！要是说半句谎话，我马上把你的头砍了。”那亭尉吓得要命，就把汉兵布置的埋伏全都告诉了单于。单于一听，大吃一惊，赶快命令全军撤退。出了武州地界，他才喘口气说：“幸亏我抓到亭尉。真是好险哪。”埋伏在马邑的汉军只好空手而归。
汉武帝的谤击战没有成功。但是，打那以后，汉朝和匈奴的和亲关系破裂，接连发生了大规模的战争。
匈汉战争中，汉武帝手下接连出现几位着名的将军：李广、卫青和霍去病。李广号称“飞将军”，在对匈奴的作战中，李广留下了一个流传千年的故事。
有一次，李广回来晚了，天色朦胧，他和随从一面走，一面提防着老虎，忽然瞧见前面山脚下草丛里蹲着一只斑斓猛虎。他连忙拿起弓箭，使尽全力射了过去。凭他百发百中的箭法，自然射中了。
手下的兵士见他射中老虎，拿着刀枪跑上去捉虎。他们走近一瞧，全愣了，原来中箭的不是老虎，竟是一块大石头，而且这支箭陷得很深，几个人想去拔也拔不出来。大伙儿真是又惊奇，又佩服。
李广过去一看，自己也纳闷起来，石头怎么能射得进去呢？他回到原来的地方，对准那块石头又射了几箭，箭碰到石头，只进出火星儿，却再也射不进去了。
卫青和霍去病更是在征伐匈奴的战争中，为汉武帝立下了汗马功劳。
公元前124年，卫青率领骑兵三万，一路追击匈奴，一直追到长城外。匈奴以为汉军离他们还很远，一点也没防备。卫青在夜色的掩护下，急行六七百里，包围了匈奴。汉兵从四面八方冲进匈奴营地，打得匈奴部队四面逃窜，乱成一团。这一仗，卫青的人马一共俘获了一万五千多个俘虏，其中匈奴的小王十多人。
第二年，汉武帝又派卫青和霍去病攻打匈奴。匈奴听到汉朝大批人马来攻，立即逃走。霍去病当时只是个校尉，立功心切，带了八百人追击，不久就发现了匈奴的营地。初生牛犊不怕虎，霍去病带领这八百壮士冲进匈奴大营，将几千匈奴兵冲得个稀巴烂，顺便还杀掉了匈奴一个大王，俘虏了单于的叔叔和匈奴相国，战斗结束，霍去病被封为冠军侯。之后，汉武帝麾下这几员大将把匈奴打得撤退到大沙漠以北，出现“匈奴远遁，而漠南无王庭”的局面，使中国北部地区得到开发。
打通了西域后，汉武帝派张骞、苏武等人出使西域，结果留下了苏武牧羊的佳话，张骞还打通了中原通往欧洲的“丝绸之路”，使中华民族与其他民族之间的经济文化交往日益频繁。说起来，这功劳还是得归功于汉武帝的开拓疆土。
迷信求仙悔过罪己
自认为创下丰功伟绩的汉武帝，也跟秦始皇一般，自我感觉甚好，于是自我满足、骄奢淫逸，与秦始皇相比，有过之而无不及。他到处修建苑囿、宫殿，内饰穷极豪华。还染上了和秦始皇一样喜欢巡游的毛病。他先后出巡十几次，其中公元前110年的出巡是他一生中最庞大也是耗费最多的一次巡游，他先是到关外朔方，向匈奴炫耀军威；然后南下登中岳嵩山；东巡海上，又跑到泰山封禅，再沿海北上至陨石，再向西沿北郡经九原折回长安。行程达一万八千里，赶得上刊、猴子一个筋斗了。汉武帝沿途赏赐所用帛百余万匹，钱金以巨万计，所费远远超过秦始皇。
耗费完国库，汉武帝还想着自己能长生不老，以便把这种当皇帝的感觉永远延续下去。于是他迷信鬼神，寻求长生不老仙药。出现了骗人的方士还能被封为五利将军、天士将军、地士将军、大通将军、乐通侯，赐黄金万斤，甚至把自己的女儿长公主嫁给了他。但最后骗局败露，汉武帝恼羞成怒，腰斩了此人。但痴心不改，还不断派人到海上求仙。
老年汉武帝，疑神疑鬼，有一次梦见数千木人打他，醒后病倒，他认为是臣下诅咒造成的，于是出现“巫蛊之祸”。先后牵连其中并遭到杀害的有数万人，其中包括丞相公孙贺父子、武帝亲女诸邑公主、阳石公主、卫皇后的侄儿长平侯等显贵人物。后来还把太子也给牵连进去，使得太子不得不假传圣旨捕斩江充，发兵攻占长安各要害部门，最后兵败自杀，卫皇后也自杀了。后来，丞相刘屈蓬和将军李广利因“巫蛊之祸”受到牵连，刘屈蓬被杀，李广利投降匈奴，所统帅的70000大军全军覆没。此时，一生多次大胜匈奴的汉武帝才醒悟过来，觉察到所谓巫蛊活动纯属江充等人制造的冤案，于是他诛灭了江充全家，中止了这一惨祸的继续。
也许是回光返照，临近驾崩的汉武帝才从一连串的挫折中醒悟过来，开始反思自己一生的所作所为。他开始检讨自己的过错，公元前89年，汉武帝最后一次出巡，走到矩定县(今山东广饶县北)时，看到农民正忙着春耕，他便拿起农具，亲自到田里参加劳动。他到泰山明堂里祭祀时，对着天地神灵和大臣们自我检查。不久，汉武帝又按大臣请求遣散了所有的方士，并于当年六月下“罪己诏”，标志着汉武帝一生政策的一大转折，自此以后他采取了与民休息、思富养民的政策。经过两年的努力，社会又趋于安定。所以，就从这一点而言，汉武帝就足以位列中国皇帝中的明君之首了。对自己一生做出了比较明智的评价，并对自己的错误加以改正后，汉武帝已经日落西山。在完成了对身后事的安排后，汉武帝刘彻终于满足地闭上了眼睛。
公元前87年，汉武帝逝世。葬茂陵，霍去病、卫青、霍光死后也葬在他的周围，继续效忠于他。
昭帝刘弗陵
(公元前95年～公元前74年)
7年～公元前74年
曾用年号：始元、元凤
谥号：孝昭帝
庙号：
安葬地：平陵
公元前95年，刘弗陵14个月而生，被汉武帝称为“钩弋子”。
公元前87年，刘弗陵即位，是为汉昭帝。
公元前81年，霍光主持的“盐铁会议”，使武帝后期濒临崩溃的西汉王朝重新焕发出一些生机。
公元前80年，上官桀、桑弘羊以及燕王刘旦等人发动宫廷政变，最后以失败告终。
公元前77年，刘弗陵年满18岁，开始亲政。
公元前74年，刘弗陵暴病而亡，年仅21岁。
汉昭帝刘弗陵，也许是命太短，不然他像古代圣人尧那样14月而生，就应该能够像尧那样做出些让后世传诵的功绩来。不过刘弗陵虽然没有什么功绩，但拥有霍光这个掌权而不擅权的贤臣，也就足以让他高枕无忧了。不过，西汉王朝后期外戚专政擅权，自此而起，最后导致西汉的灭亡，汉昭帝刘弗陵重用外戚霍光，自然就成了始作俑者。
和其他“来路不正”的皇帝一样，刘弗陵也在历史上留下了比较有意思的传说。这传说也是来自于他的出生，不过这次不是他的母亲梦见什么神啊鬼的，而是他的母亲的身世和他14月而生的奇特经历。
他的母亲从出生伊始就双拳握紧，不能伸开，当然，她还要长得漂亮才行，所以汉武帝刘彻出巡时，才会见到她，武帝才会伸出手轻轻一掰，她的两手立开。最后汉武帝心感奇特，而她又长得漂亮，就把她选进宫，号为“拳夫人”。武帝很宠爱“拳夫人”，不久便封她为婕妤。她搬进了未央宫中的一处宫馆~~钩弋宫，武帝因而叫她“钩弋”。公元前95年，赵婕好妊娠，14个月后分娩，这就是刘弗陵。赵婕好怀胎14个月，让宫人议论纷纷。武帝听说后，说道：“听说当年尧也是14月而生，想不到钩弋也是如此。”遂使命名钩弋宫门为“尧母门”，婴儿号“钩弋子”，名弗陵，字不。
刘弗陵聪明伶俐，武帝很是喜爱，常对人说：“此儿像朕。”他出生的怪诞也使武帝奇异，武帝有心立钩弋于为继承人。但他害怕自己驾崩以后，少于年幼，母后临朝，出现当年吕后时的光景，遂犹疑不决。后来，拳夫人因事触怒武帝受责，不久抑郁而死。于是，武帝立刘弗陵为太子。并由大臣霍光辅佐。
公元前87年，武帝驾崩，钩弋子即帝位，是为昭帝。
昭帝即位时，年仅8岁。其姊鄂邑长公主住皇宫，抚养昭帝。霍光以大司马大将军领尚书事，政事无论大小，一切决于霍光。武帝时代热衷于对外用兵，内兴土木，致使国库耗空，民赋加重，社会矛盾激化。汉武帝也算明君，知错就改，但毕竟他时日已不多，一年后病死，给昭帝君臣留下了一个千疮百孔的烂摊子。幸得霍光匡失救弊，重整江山，加以挽救，才使得西汉王朝又延续了将近一个世纪。他在汉昭帝即位后，就开始大力改革，连续颁布了多道有利于国家稳定、社会发展的措施，缓解了武帝以来的社会危机。
霍光推行的改革方针遭到了一些人的反对，为首的是御史大夫桑弘羊。桑弘羊是武帝井盐、铁、酒官营政策的策划者，他热衷于武帝前期那种好大喜功的政策，反对转变治国方针。于是，朝臣之间在治国方针上发生严重分歧。公元前81年二月，政府举行了一场“盐铁会议”，就治国方针问题进行辩论。经过辩论，霍光所代表的一方占了上风，经过这次会议，进一步促进、坚定了改革的治国方针。正是由于实行了转变，才能使濒临崩溃的西汉王朝又焕发出一些生机。
但是，朝臣内部的斗争却在进一步激化，“盐铁会议”后的第二年，便发生了上官桀、桑弘羊等人密谋策的宫廷政变。
御史大夫桑弘羊是在“盐铁会议”上与霍光对峙，最后失败，又加上他曾替子弟某官，遭到霍光的拒绝。因此，他对霍光非常憎恨。
霍光、上官桀两家虽是亲家，但两人之间还是因为权力而产生了矛盾。上官桀为了获得更大的权力，必须将压在他头上的霍光除去。而鄂邑长公主又因霍光未答应给鄂邑长公主的情夫封官而心生怨恨，也想除掉霍光。
汉武帝三子燕王刘旦因太子自杀，次于早死，满以为帝位非他莫属，不想却传给了少子，故对昭帝不无怨十艮。
如此一来，四方一拍即合，着手行动。
上官桀和桑弘羊暗中收集霍光的过失，把材料交给燕王刘旦。刘旦遣人上疏弹劾霍光：“霍光出京去长安东的广明亭检阅御林军，道上称跸，大官供备饮食，借用天子仪仗；任人唯亲，他的长吏杨敞无功无垢却当上了搜粟都尉；他还擅自调动校尉。霍光专权自恣，臣怀疑他图谋不轨，愿归王室，宿卫京师，保卫皇上。”
上官桀和桑弘羊乘霍光休沐回家之际，劝昭帝把燕王的奏疏下发百官，罢免霍光。不料，汉昭帝把燕王的奏疏留下，不肯下发。霍光上朝来见，年仅14的昭帝说：“大将军去广明亭检阅御林军，广明亭近在咫尺，何须准备饮食？调动校尉一事不出十日，燕王怎能得知？若大将军想图谋不轨，不需校尉。”
这样，一场旨在除掉霍光的计划泡汤了。
上官桀等人不甘心失败，决心铤而走险。他们决定由鄂邑长公主出面请霍光吃酒，借机杀掉霍光，然后除掉燕王刘旦，废黜昭帝，拥立上官桀为帝。不料，他们的阴谋被稻田使者燕仓侦知并告发，昭帝与霍光发兵肃杀上官桀父子、桑弘羊等人，诛灭三族，鄂邑长公主、燕王自杀。这场政变粉碎后，朝政渐趋安定。
公元前77年，昭帝年满18岁，举行冠礼。按旧制，加冠之后，昭帝亲政，但军权大事仍委诸霍光。霍光执掌大权不专权跋扈，君臣相安无事。“成王不疑周公，昭帝委任霍光”，成为历史美谈。
在昭帝和霍光的治理下，汉帝国政局稳定，社会经济有较大的发展，出现了“中兴”局面。
昭帝亲政后的第三年，暴病而亡，年仅21岁。
宣帝刘询
(公元前91年～公元前48年)
4年～公元前48年
曾用年号：地节、五凤、甘露、本始、神爵
谥号：孝宣帝
庙号：无
安葬地：不详
公元前91年，宣帝刘询出生，旋即因受“巫蛊事件”牵连而被关进监狱。