成帝所以把大權始終交給王氏，自有他的考慮。他深知士人並不可靠，因為士人執政大多會結黨營私；宦官也靠不住，他們執政更是結黨專權，為所欲為。在成帝看來，最可靠的還是外戚。因為他能登上皇帝寶座，外戚就為他出過很大力。當然，他對外戚也不是一點顧慮沒有。漢初諸呂叛亂他是深知的，朝中大臣不斷上書反對王氏他也是非常清楚的，所以他也曾懷疑王氏。但在各種壓力和張禹為王氏庇護的解釋下，加之他生性柔懦，對母舅這種血緣關係還抱有幻想，經過一再猶豫，最終還是打消了對王氏的懷疑。所以，終成帝一朝，盡管反對王氏專權的呼聲此起彼伏，但由於成帝的支持，王氏始終掌握著朝中大權。以至到了王莽，終於另立王朝，取劉氏而代之。
成帝一直無子，在位晚期身體多病，意識到不會再有兒子，便在元延四年（前9）下令朝中議以藩王為太子。當時的人選一個是他的少弟中山王劉興，一個是侄子定陶王劉欣。禦史大夫孔光根據《尚書》殷代王位繼承是兄終弟及，認為中山王係元帝之子，可為太子；而外家王氏和趙皇後則認為漢家製度是父子相繼，定陶王係成帝之侄，宜為太子。最後成帝裁決：兄弟不相入廟，且中山王不才，而定陶王多才，立定陶王為太子。第二年，即綏和元年，使執金吾任宏守大鴻臚，持節征定陶王，立為皇太子。以光祿勳史丹為太傅，立楚孝王孫劉景為定陶王，以奉定陶恭王祀。成帝在立太子的第二年去世，太子繼位，即哀帝。
綏和二年（前7）三月，成帝在長安宮中突然病故，時年46歲。死後葬延陵，諡號“孝成皇帝”。王莽執政時，尊廟號為“統宗”。
漢成帝私生活揭秘
趙氏姐妹何以受寵於成帝
趙飛燕、趙合德是漢成帝時人。關於她們的來曆，有兩種不同說法。
一種說，趙飛燕姐妹是官婢所生，其父叫趙臨，也是官奴。當時一人犯罪，家族皆受株連。其中一種刑罰是將犯罪者的家屬全部充作官家奴隸，政府將這些人分到皇宮或貴族家中為奴仆，男稱官奴，女稱官婢，他們沒有人身自由。官奴官婢中也有一些是戰爭中的俘虜。這趙臨夫婦就是這類人，其地位之低賤可想而知。他們生下趙飛燕後，因難於撫養，就狠著心把她丟棄在荒野，可到底是親生骨肉割舍不下，三天之後趙臨又去看，見那嬰兒居然還不死，趙臨不忍心，又抱了回來。趙合德則是稍後生的。飛燕長到十多歲時，成為大美人，然而由於出身低賤，身不由己，被主家送入宮中作官婢，宮中又將其分到陽阿公主家為婢。公主見她人材出眾，美不可擬，又兼苗條無比，身輕似燕，就讓她學習歌舞，並給她取了個“飛燕”的名字。有一天，浪蕩皇帝漢成帝劉驁去陽阿公主家玩，陽阿公主叫家中樂隊奏樂，讓趙飛燕翩翩起舞，招待皇帝。趙飛燕自己也料不到，這一偶然之事，便成了她飛黃騰達的階梯。那色中餓鬼劉驁，看到趙飛燕這等出類拔萃的美麗，又是這等的能歌善舞，豈肯放過？就在宴席上對公主說了，要帶飛燕回宮。公主能有這麼個討好皇帝的機會，自然樂於奉獻。當天晚上，這位美豔的前官婢就成了皇帝的新寵了。入宮沒幾天，趙飛燕就對成帝說起她還有一個叫趙合德的妹妹，據她的說法，那合德的美麗簡直連她也未必能勝過。成帝一聽，急不可耐，趕緊命人將合德迎入，果然又是一位下凡天仙！而且這合德雖然年少，卻是天生的床上好功夫，把個劉驁喜得神魂顛倒，給合德取個外號叫“溫柔鄉”，對人說：“我將老死在這溫柔鄉中了！”於是姐妹雙雙轉眼間便“由奴隸到將軍”了。
另一種說法與此大不相同：趙飛燕姐妹乃是私生子，其生父叫馮萬金，是個樂人，在江都中尉趙曼家中做家庭樂師。趙曼對他很好，甚至讓他隨便出入內室。趙曼生理有毛病，不能近女人。其妻是江都王孫女，稱姑蘇主，姑蘇主耐不得守活寡，遂與馮萬金私通，結果懷了孕。姑蘇主假裝有病回娘家住了很久，分娩之後才回趙家。這一生是個雙胞胎，都是女孩，於是給長女取名宜主，次女名合德，卻又冒用趙姓，都交由馮萬金帶回撫養。十來歲時，兩人都出落成美女。不久，馮萬金病死，家道衰落，難以為生，姐妹倆流落到長安，自稱趙主之子，後來結識了陽阿公主的家令趙臨，就投奔趙臨，算作趙臨養女。因趙臨的關係，又進入陽阿公主家學習歌舞。以後的情節則與前說後半部分同樣了。
這兩種說法雖有不同，但趙飛燕姐妹出身於貧賤之家這一點看來是可以肯定的。不管是官奴之女還是流落他鄉的樂人私生女，在那個時代都是絕對低人幾等的。那麼，漢成帝劉驁身為皇帝，卻要出身如此低賤的女子為後妃，他不怕失了身份、不怕臣民議論嗎？不然。這種觀念在漢代皇帝們那裏沒有多少市場，他們在這方麵倒是“開明”得很，“唯美是舉”，不問出身的。比如漢成帝的祖宗漢武帝，在自己姐姐家看到一個官婢衛子夫貌美，當場就借口換衣服要衛子夫“侍候”他了，而且馬上帶回宮中，以後立為皇後。大名鼎鼎的漢武帝尚且如此，無德無才的成帝劉驁就更不用說了。
趙飛燕、趙合德姐妹倆根本不需經過什麼努力，就雙雙專寵後宮，馬上都被封為婕妤——後妃中的第三等，僅次於皇後和昭儀。
趙氏姐妹陷害許皇後內幕
趙氏姐妹二人做了皇帝的婕妤，按說應該感念皇恩，好好過日子了。
然而，正如一切生活中的暴發戶那樣，驟然的富貴並沒有使這姐妹倆心滿意足，她們認為，憑著自己的絕頂姿色，憑著皇帝的百般寵愛，她們理應得到比婕妤更高的位置。而作為姐姐的趙飛燕，更是野心勃勃，她的目光盯住了皇後的座位——假如命運果真垂青，把皇後的皇冠賜到她們二人頭上，按照封建禮教中的長幼有序，那也毫無疑問應該屬於她。
這時的皇後姓許，是前大司馬車騎將軍許嘉的女兒，才貌雙全，為人比較本分。然而因為以皇太後王政君為靠山的王氏外戚集團與許氏外戚集團爭權，許嘉敗北，被撤了大司馬車騎將軍之職，許皇後不免因此受到冷遇。加之她雖曾生過一子，但早已夭亡，以後再未生育。在那個時代，一個無子的女人，即便是皇後，也是不免氣短的。而且朝中的王氏掌權人物王鳳之流總在找借口攻擊她，所以，她雖貴為皇後，但日子過得並不舒心，寶座並不牢固。而正在這樣的時候，她的對手中又多了一個趙飛燕姐妹——這很容易理解，不打倒許皇後，趙氏姐妹何能與皇後之位有緣？