另外，从各种资料看来，刘彻的胆子大，也富有想象力，如他常化装微行，几遇不测。他打算进攻西南夷，就在长安附近凿地作“昆明池”，以便习练水军。在其他范围之内他也不拘形迹。例如他母亲曾再婚，又有金氏女，人家都隐匿不敢提及，他听到此事，就公然亲自寻访他的半姊，并赐她名号田宅。他的皇后卫子夫曾为歌妓，他宠爱的李夫人，曾为娼女。他的宫廷里，既有正派的儒生如董仲舒，也有诙谐人物如东方朔，更有名士如司马相如。
1.剥夺诸侯权力，加强中央集权
汉武帝做了许多对以后历史发展有重大影响的事情，首先就是加强中央集权的政治制度，巩固汉帝国的统一和发展。
汉武帝15岁时便登上了皇帝的宝座，那时候他还不能亲自掌握政权。代汉武帝掌握大权的是他祖母窦太后，她任用自己的侄儿窦婴做丞相。窦太后崇尚道家思想，主张清静无为，实际上是一个保守现状的守旧派。窦婴却不同，他是儒家集团里的人物，他想利用儒家学说来作统治工具，改变旧政。因此，他们姑侄之间一开始就有了矛盾。不久窦太后竟一怒而免除了窦婴丞相的职务。建元六年（公元前135年），窦太后死去，这以后，汉武帝才解除了施展政治抱负的障碍。
在这一年做丞相的是另一个外戚田蚡。田蚡是汉武帝母亲王太后的同母弟。他虽也倾向儒家学说，但他因为得到王太后的支持，有些专权，朝廷中的百官也都依附他。这自然也要和汉武帝发生矛盾。有一天，田蚡向汉武帝奏事，并推荐了一大批官员。汉武帝不高兴地问他说：“你准备任用的官员都提完了么？我也打算用几个人呢！”这表示汉武帝不让丞相多管事，田蚡没有办法，只好少管。从此，汉武帝亲自掌握大权了。
汉武帝为了把一切大权都掌握到自己的手里，使自己的政治抱负能够顺利地实现，在打击田蚡以后，甚至不愿意丞相做他的助手了。丞相本来在行政上总理一切，地位很高。这时候汉武帝就把原来在他身边拿拿文书的尚书或中书（用士人称尚书，用宦官称中书，职务一样）的地位，加强起来，终至于使丞相成为有名无实的职位。汉武帝以后的汉朝的历代皇帝，直到东汉，“中书”或“尚书”都是中央发号施令的机构。
在把国家大权完全掌握到自己的手里以后，汉武帝就决定进一步来加强中央集权制度，首先他要更加彻底地解决藩国问题。
秦始皇是我国历史上第一个建立中央集权大帝国的人，但是，秦始皇所建立的中央集权政治，基础并不巩固。秦朝灭亡以后，项羽便曾一度恢复分封制，刘邦在和项羽争夺帝位的时候，为了争取有实力的人拥护，对于一些有功的将领和一些有很大实力的地方贵族，也封他们为王。各个王在藩国里，有很大的独立性，他们直接控制着人民和土地，这对中央政府有很大的威胁。刘邦在做了皇帝以后，就采取种种办法来消灭这些异姓王。同时，他因为自己新朝廷的势力不能到达全国各地，又认为自己本家的子弟是可靠的，因此就分封了许多同姓子弟为王，把他们分封到各地去，以加强汉朝廷对各地区的统治，起初也的确没有发生什么重大问题。
但过了几十年以后，情形不同了。几十年的休养生息，汉中央政府的力量强大起来了，各地藩王的势力也比以前大得多了，他们各自发展势力，拥地自雄，这就使中央和各藩国的矛盾尖锐了起来。
汉武帝采取了“推恩”的办法，颁布“推恩令”，内容主要是：诸侯王的王位除了由嫡长子继承以外，还可以用“推恩”（也就是广布恩惠，让更多的人来享受特权）的形式把其他的儿子在本侯国内分封。新的侯国就脱离原来王国的限制，地域独立，而且政治权力也基本被剥夺，受当地郡县官吏的管辖。这样，就使原来独立的地方王国自动地将权力上交给了国家。此后，地方的王与侯仅仅享受物质上的特权，即享用自己封地的租税。这样一来，藩国的土地越分越小，小的只有三五个县，大的也不过十几个县，势力越来越弱，也没有了以前的政治特权，自然也就无法跟中央对抗了。
在这同时，汉武帝还用种种的借口来剥夺侯国封君的爵位。汉武帝每年八月会诸侯于庙中，诸侯必须出金助祭，如果金的成色被认为是不好的，就要夺爵，因这被夺爵的有一百多人。据另外一个统计，汉朝初年因功封侯的有143人；到汉武帝太初年间（公元前104～前101年）就只剩下了5人。经汉武帝自己封侯的有75人，而其中68人后来被剥夺了爵位。因推恩法而封侯的各藩王子弟175人，在汉武帝手里失侯的也有113人。
汉武帝建元元年铸币为了同样的目的，汉武帝又加强了原有的监察制度。汉朝初年，中央政府虽然因沿用秦朝的制度设有御史大夫，但废除了负责监察地方的监御史。汉武帝则把监察制度大大加以扩充，并建立了“州刺史”制度，设置了一个司隶校尉和十三个州刺史，对各郡国进行严密的监督：除了地方豪强和郡太守是否遵守中央法令，是否互相勾结称霸逞强等等，是州刺史应该监察的以外，州刺史还有直接行使“治断冤狱”的司法权。
这样，没有被废的王侯只是“食税衣租”，地方豪强的行为也受到严密的监督，秦始皇开始建立起来的统一的中央集权国家，到汉武帝这时候才算巩固了。
2.逼杀太子：为防儿子“抢班”
武帝多子。为了避免子弟日后纷争皇位，武帝很早就立长子刘据为太子。太子刘据为人忠厚孝义，内则事亲尽孝，外则秉公办事，颇得众心，虽不及武帝的雄才大略，但不乏守成之本事。武帝对太子的为人处世虽说不全满意，但一直很放心，父子相安无事数年。
汉武帝极相信神仙，亟求长生不死。他偶一卧病，就相信有人以巫蛊害他。“蛊”音古，以三个虫字摆在一个“皿”字之上，乃是根据民间传说，巫者将毒虫毒蛇，放在一个器皿之中，让它们互相吞并淘汰，最后一个硕果仅存的怪物，是为蛊。巫者即操纵着这精灵，用咒诅符录削制木人埋蛊地下诸等方式以谋害对手。由于当时人们对这种方式深信不疑，连朝廷也不例外，因此汉朝严格立法禁除此风。
汉武帝时期的“巫蛊之祸”，曾导致太子刘据被废杀。
当时，陈皇后曾采用巫蛊之术争宠，但一年后，也即元光五年（公元前130年）七月，阴谋败露，汉武帝即命御史张汤究治此案，将女巫楚服等300多人处死，而陈皇后本人则被禁在长门宫，从此再也见不到汉武帝了。
陈皇后被废后，汉武帝又立卫子夫为皇后。卫子夫就是西汉名将卫青之姊、霍去病之姨。卫子夫年轻时，貌美非常，加上卫青、霍去病又是汉武帝开疆拓土的大功臣，所以卫子夫的皇后地位十分牢固，她的儿子刘据7岁（公元前122年）就被立为太子，即历史上戾太子。元狩六年（公元前117年）、元封五年（公元前106年）霍去病和卫青两人相继去世后，卫皇后与戾太子失去了重要靠山，但卫后处事小心谨慎，尽量不得罪各方，所以几十年来卫后母子还都安然无恙。
作为汉王朝的盛世帝王，武帝不仅开辟了广阔的疆域，而且在性欲的享受方面也超出常人。当卫子夫年老色衰之后，武帝又转而宠幸钩弋夫人赵婕妤。赵婕妤号“拳夫人”，由于居住在钩弋宫，故称之为“钩弋夫人”。武帝这种宠爱幼子的心态被他的宠臣、衡都尉江充察觉，于是他打算抓住这一机会，为自己日后进一步提升除去一个仇敌——戾太子刘据，并打下发迹的基础。
江充与太子刘据结仇之事发生在太始三年（公元前年94）。江充本为赵国邯郸人，本名江齐，他把自己的妹妹献给了赵太子刘丹，很快得到提升。后来刘丹移情他人，江充兄妹与刘丹交恶，江充本人则逃往长安，向武帝告发了刘丹的违法行为，受武帝赏识，拜为“诱衣直指使”，专门负责督捕京城及附近的盗贼，并检举皇亲国戚的不法行为。
太始三年，太子刘据的家使因有急事，乘马车在专供皇帝使用的驰道上行驶，正好被江充遇上。于是江充二话不说，就命人拘押了太子家使，并没收了马车。太子得知此事后，先后几次派人向江充求情，但江充毫不留情，还将此事暗暗报告了武帝，武帝为此训斥了太子一顿，从此太子便与江充结下仇怨。
两年后，江充终于找到了下手的机会。征和元年（公元前92年），有一男子持剑闯入建章宫行刺被抓，使汉武帝受到惊吓，生了一场病。事情一发生，武帝就下令在上林苑和长安城搜查刺客同党，又派人暗中察访是否有巫师施蛊术害他。
同年11月，丞相公孙贺之子敬声因私用军饷1900万而下狱，公孙贺为了救子出狱，捕获了阳陵大侠朱安世，打算请武帝赦免敬声。朱安世在长安很有势力，立即通过关系在狱中上书，告发敬声与武帝的女儿阳石公主私通，还指使巫师在驰道中埋木偶施诅咒之术害天子。武帝本来就疑心刺客之事与巫蛊有关，得到朱安世上书后，果然信以为真，就令江充追查此案，结果阳石公主、公孙贺父子等均被处死。
如果事情就此结束的话，戾太子被废之案也许就不会发生了，但是江充却并不善罢甘休，他想趁机一举除去太子。阳石公主是皇后卫子夫之女，也即太子同母妹；另外大将军卫青之子也在这场巫蛊之祸中被杀；公孙贺的夫人是卫后的姐姐；他们都是太子刘据的党羽。江充抓住这一点穷追不舍，向武帝报告称宫中有蛊气，应立即搜查清除。于是在征和二年，武帝命江充和按道侯韩说等治理此案，并将幕后指使者揪出来。
江充早已做好准备，事先指使长安城中的胡巫将木偶埋入宫中，包括那些失宠的妃嫔和太子刘据住所。江充得到武帝御旨后，立即使人出面告发宫中巫蛊之事，他则领人收捕被告之人，使用刑讯逼供的方式审问，被收捕入狱者经受不住严刑拷打，只好顺着江充准备好的供词认罪画押，这样又牵扯出了一大批人，太子刘据也在其中。江充又率人到太子宫中挖掘，在胡巫的“法力”指点下，自然是掘出原来早就埋好的木偶。江充一面封锁消息，一面派人秘奏武帝，企图置太子于死地。
再说武帝当时正在甘泉养病。晚年的武帝因身体虚弱，经常生病，老是疑心有人暗中施蛊术害他。当江充派人报告说在太子和后宫妃嫔居所中挖出了木偶时，武帝十分恼怒。自从钩弋夫人生了幼子刘弗陵之后，武帝对与自己政见分歧的太子刘据日益不满。刘据性格仁厚温良，在治理国家方面主张待民以宽以柔，这与武帝喜用严刑峻法、任用酷吏的风格截然相反；而朝中大臣支持太子者大有人在，这无疑使武帝感到一种潜在威胁。江充诬陷太子施蛊术诅咒武帝，更使武帝以为太子急于登基称帝，好取代自己，这使他无法容忍。
就在武帝准备采取措施惩治此案时，太子刘据却因无法得知武帝的消息而作出了一个致命的决断。他在多次派使者向武帝请安未果之后，向太子少傅石德问计，石德建议可先假造圣旨，发兵逮捕江充等人，查清事情真相后向武帝上报。由于江充和韩说一伙气焰嚣张，太子被逼急，就在这年7月杀了韩说，又捕获江充，通告文武百官，称江充谋反，斩之，又烧死了为非作歹的胡巫。
太子的行动很快被在甘泉休养的武帝得知。武帝立即命丞相刘屈耗率兵逮捕太子，太子则矫旨赦免长安被关押的囚徒，与丞相军队作战，长安城陷入混乱，血流成河。由于太子势力毕竟稍弱，五天后，太子兵败出逃。武帝下令追捕太子，收取卫皇后玉玺，结果是太子生母卫后也自杀，卫氏家族及太子嫔妃被诛。放太子出城的司直田仁、同情太子的御史大夫暴胜之先后被处死或自杀，随从兵变者也都被诛。这样，以太子刘据为首的太子集团（或卫氏集团）被灭，武帝暂时解除了他所认为的“内患”。
事后武帝才闹明白，原来太子是为江充等人暗算，不得已才出此下策，而不是谋反。武帝后悔误杀子孙，特建造“思子宫”，又作“归来望思之台”表示哀悼。
3.“留犊去母”：开杀太子之母先河
刘据一死，太子的位置便空了出来。武帝每想到自己年事已高，传位何人的问题便大伤脑筋。儿子太多也是麻烦事，选不好接班人难免手足相残。已经成人的儿子大都封王在外，而且个个野心勃勃，互不相让，立谁为太子也难保平安无事。只有最小的弗陵还是个孩子，同谁都没有矛盾，那就传给他吧。
弗陵乃钩弋夫人所生。汉武帝有一次出巡河间，见有紫气盈空，术士说此间必有奇女子。武帝遣人查访，果然发现赵家有一小女，艳丽绝伦，而且双手得一怪病，拳曲合拢，扳扯不开。武帝亲往探视，报告果然不假，命侍从扳扯两拳，无一人能分开。没想到武帝下手披展，竟随手而解。不仅双手分开，双拳也自动展开。更奇的是掌中还握有两个玉器，众人惊异不止。汉武帝认为奇货可居，便命载入后车，带回宫中。过了一年，钩弋夫人怀孕，14个月生弗陵。武帝闻说尧就是14个月才出生的，因而倍加钟爱，并将“钩弋门”改为“尧母门”。这也是要立他为太子的主要原因。
武帝先物色了几位托孤大臣，后又决意杀掉钩弋夫人。钩弋夫人是武帝宠妃，而且正值青春妙龄无故杀掉自然可惜，但留着她又怕日后兴妖作怪，干预弗陵的政事。为了小儿子稳坐江山，武帝也只好忍痛割爱了。