宋仁宗在位三十餘年，其子鄂王、豫王早逝，故立太子之事久而未決。
至和三年（1056），天雨成災，以致“水入國門，大臣奔走，渰（yǎn）浸（淹沒）社稷，破壞都城”，歐陽修遂上《論水災疏》。借談水災，勸諫仁宗“當思宗廟社稷之重，察安危禍福之機，追已往之缺失，防未萌（未發生）之患害”。而其所談的首要問題就是立嗣之事：“自古人君，必有儲副。所以承宗社之重而不可缺者也。陛下臨禦（當皇帝）三十餘年，而儲嗣未立，此久缺之典也。”對於立儲之事，群臣多有建言，而仁宗久而未決，於是一些“知小忠而不識大體”的庸臣，便造出“常無儲嗣而人主安，有儲嗣則人主危”的謬論。就是說，沒有接班人，皇帝的位子坐得穩；有了儲嗣，他會搶班奪權，皇帝就危險了，這完全是反對立儲的言論。針對這一謬論，歐陽修舉曆史事例加以明辨：漢文帝早立儲副，“享國長久”，而後唐明宗不早定太子，後來秦王起兵奪權，使國家“陷於大禍，後唐遂亂”。歐陽修用曆史上正反麵的經驗教訓，力勸仁宗認識此乃“國家大計”，盡快“擇宗室之賢者，依古禮文，且以為子，未用立為儲副也，既可以徐察其賢否，亦可以俟皇子之生”，就是讓仁宗先從宗室子弟中選一賢者，過繼為兒子，不必先定為儲副，一可慢慢考察其是否真賢，二可等待皇後再給他生皇子，是一個兩全其美的緩兵之計。對歐陽修此議，任宗仍未有回應。
嘉祐二年（1057），歐陽修借兗（yǎn）國公主出嫁之機，又向仁宗上《論選皇子疏》，以盡“為忠之心”。疏曰：“……人之常道，莫親於父子之親；人之常情，亦莫樂於父子之樂。雖在聖哲，異於凡倫（常人），其為天性，於理則一。陛下向雖未有皇嗣，而尚有公主之愛，上慰聖顏。今既出降（下嫁），漸疎左右，則陛下萬機之暇，處深宮之中，誰可與語言？誰可承顏色？臣愚以謂宜此時出自聖意，於宗室之中，選材賢可喜者，錄以為皇子，使其出入左右，問安侍膳，亦足以慰悅聖情。”如果說《論水災疏》側重在曉之以理的話，那麼此疏則重在動之以情。而此疏的核心，還是勸說仁宗采納他的先立皇子的意見。仁宗仍猶豫未決。
嘉祐五年（1060），歐陽修出任參知政事（副宰相），與韓琦共同輔政。此時立太子之事仍未定下來。最後，諫官司馬光和江州知州呂誨致信中書省，請立皇子。此時，仁宗心目中已經有了“可意”者。有一天，奏事者當眾讀司馬光和呂誨二人的上疏。仁宗說：“朕有意久矣，顧未得其人耳。宗室中誰可者？”仁宗說自己早已留意此事了，隻是沒有選好人，問大臣們，宗室子弟中誰可以立為太子。韓琦對曰：“宗室不接外人，臣等無由知之，抑此事非臣下所敢議，當出自聖斷。”意思是說，宗室子弟不與外人接觸，我們不知誰賢，況此等大事，我們也不敢瞎說，應由皇上決斷。於是仁宗就報了英宗趙曙的舊名，並說：“宮中嚐養此人，今三十許歲矣，惟此人可耳。”就這樣，君臣們在金殿上議定了此事。即將退朝，歐陽修又奏曰：“此事至大，臣等未敢即行（立即執行），陛下今夕更思之，來日取旨（明天我們領取聖旨）。”第二天，在崇政殿中，仁宗表示自己“決無疑矣”。眾人又議論該給趙曙什麼官職，當時趙曙正為其生父濮王守喪，眾人商議給他泰州防禦使，判宗正寺。仁宗大喜，但趙曙力辭不就。嘉祐七年二月，趙曙免喪，但仍稱疾不出。至七月，韓琦說：“宗正之命既出，外人皆知必為皇子矣。今不若遂正其名，使之愈退而愈進，示朝廷不可回之意。”眾人稱善。仁宗又問：“今當如何？”歐陽修進言曰：“宗室舊（原來）不顧職事（沒有其具體官職），今有此命，天下皆知陛下意矣。然誥敕（chì，詔令）付閣門，得以不受；今若以為皇子，詔書一出，而事定矣。”仁宗認為歐陽修說的對，於是就降詔，立趙曙為皇子。持續多年的立嗣之爭，就此畫上了一個句號。
後來仁宗晏駕，英宗（趙曙）即位，海內泰然，謂有磐石之固。宋王朝能夠實現這一平穩過渡，沒有因皇位之爭發生動蕩，歐陽修功不可沒。