此時的李研已經是名振京城的歌妓，因為自己容顏的美貌，歌聲的婉轉，舞姿的優美，不知道有多少王孫公子傾倒在她的石榴裙下。漢武帝為李延年歌詞裏的美貌女子所傾倒，有了一種想要一睹芳容的衝動。很快李研被邀請進宮歌舞。當李研站到漢武帝麵前，為他舞動腰肢的時候，漢武帝的眼睛直了、心醉了。當天，漢武帝就臨幸了李妍夫人。
李妍無疑是漢武帝一生中最愛的女人，同時也是中國“傾國傾城”第一美人。《老狐談曆代麗人記》裏對李研的美貌是這樣形容的：“有俊俏一流，如西楚之虞姬、漢之李夫人、卓文君、三國時之孫夫人、北魏之木蘭、隋之紅拂女，此數人者，類皆體質修頎，纖腰綽約，或具英雄之俠氣，或稱巾幗之名流，俊俏而適成為麗。”
李研與阿嬌、衛子夫和鉤弋夫人相比，她算是一個幸福而又幸運的女人，雖然紅顏薄命，在宮裏隻生活了短短幾年的時間。但漢武帝把他一生的摯愛都付於了李研，一生都對她念念不忘，在李研去世後，以皇後的禮儀將她安葬。
而李研在病中不與漢武帝相見的故事，更是在民間廣為流傳。其實，這個故事應該是體現出來了一個絕色美貌女子的絕頂聰明與自知之明。她深深了解君王愛的是她的美貌，如果自己在最不美麗的時候把容顏展現在他的麵前，那麼漢武帝定會失望萬分，將再不會來眷顧與看望她。所以漢武帝每次去探望她，她總是蒙上被子把自己的容顏與身體緊緊裹住，要麼就是以絲帕掩麵，總是不肯把自己的病容展現在漢武帝的麵前。
做為一個武皇帝，劉徹留傳給後人的墨寶並不多，而後宮所有嬪妃中能得到他墨寶的更是少之又少。而他卻獨獨為李夫人寫了一闕《李夫人賦》：
美連娟以修嫭兮，命樔絕而不長。
飾新宮以延貯兮，泯不歸乎故鄉。
慘鬱鬱其蕪穢兮，隱處幽而懷傷。
此賦的大意為：“你的姿容熾弱美好啊，可歎性命短暫不長久，裝飾了新宮久久期待著你啊，你卻消失了身影不再回歸故鄉。荒草叢生一片淒涼景象啊，你身處幽暗之地令我神傷，把車馬停在陵墓旁啊，長夜漫漫何時天亮？秋氣寒涼令我心中慘痛啊，那可人的桂枝玉殞香銷，我的靈魂孤獨地思戀著遠方的你啊，精神脫離軀體四方遊蕩。”可以說此賦字字用心，句句用情，表達出來了漢武帝對李夫人的深切愛意與思念，更是表達了對美好生命逝去的無盡哀思。
鉤弋夫人趙氏，漢武帝劉徹寵妃，漢昭帝劉弗陵的生母。她應該算是在漢武帝深愛的四個女子中，下場落的最悲慘的一個女人。
民間傳說：鉤弋夫人生下便麵若桃花，美豔無比，可她的雙手卻從來沒有伸開過，家人求了無數名醫來醫治她的雙手，都無濟於事。劉徹巡狩路過河間國時，觀天相、占卜吉凶的占卜師對漢武帝說此地有奇女。漢武帝立即下詔派人尋找，果然如占卜者所言，隻是用了不到一盞茶的功夫，隨行官員就從路人那裏打聽到了河間正在到處傳說的一個奇女子，說她身材窈窕，貌美如花，但生下卻緊握雙拳，誰也沒有辦法幫她打開。現在雖已十多歲，但依然不能伸開雙掌。
劉徹便命人把此女找來，見其雙手果真是緊握無法伸開，劉徹便命隨從去掰此女子的手，結果無一人能如願。好奇的劉徹便從龍椅上起身，想自己親自動手去掰此女子的手，劉徹伸出雙手將這女子手輕輕一掰，少女的手便被分開，在手掌心裏還緊緊地握著一隻小玉鉤。隨後，漢武帝命人將此女扶入隨行的軺車，將其帶回皇宮，由此而得到漢武帝的寵愛，號稱鉤弋夫人，此女便是趙氏。
後來趙氏為漢武帝生下漢昭帝劉弗陵，漢武帝想立劉弗陵為太子，又怕趙氏垂簾禍害國家。因為漢武帝自己也深受呂後專權之苦，他怕自己的兒子也會被垂簾聽政，無法把政權真正握到手中。便找理由把趙氏直接賜死，所以在漢武帝的四個皇後中，趙氏是最悲慘的一個。
可以說，漢武帝是個極會利用女人的皇帝。在漢武帝的四個皇後中，阿嬌幫他登上了龍椅的寶座，衛子夫幫他平定了天下，為了不讓後人指點自己依靠女人立天下，他便又用一片癡心愛上李夫人，而趙氏卻幫他生下了龍太子。
寫到漢室皇宮的愛情故事，除了漢武帝劉徹，漢成帝劉驁與班婕妤的愛情故事必定也是濃墨重彩的一筆：
班婕妤是中國文學史上以辭賦見長的女作家之一，她的作品很多，但大部分已佚失。現存作品僅三篇，即《自傷賦》、《搗素賦》和一首五言詩《怨歌行》，亦稱《團扇歌》。