當初，太子劉據納了魯國姓史的一位女子爲良娣，生了一個兒子名叫劉進，號稱史皇孫。良娣是古代太子姬妾的稱號，位在妃下。劉進則娶了涿郡女子王夫人，生了一個兒子叫劉病已，號稱皇曾孫。劉病已剛生下幾個月，就趕上了巫蠱之禍。劉據和他的三個兒子一個女兒連同他的那些妻妾全部被害，就剩下劉病已，但也因連坐被關入大鴻臚所屬的郡邸獄。原廷尉監、魯國人丙吉受詔審理巫蠱案，丙吉知道劉據並沒有犯罪事實，又哀憐劉病已無辜受到連累，便選擇了謹慎忠厚的女囚犯渭城人胡組、淮陽人郭徵卿，讓她們住在稍微乾淨清爽的地方哺養劉病已。丙吉每天去探視兩次。
巫蠱案拖得時間很長，好幾年也沒能審結。期間，漢武帝病了，在長楊、五柞兩宮輪流住。望雲氣的方士對武帝說，長安監獄裏有一股天子之氣，於是漢武帝派使臣分別通知京中各官府，令各監獄在押的犯人無論罪行輕重，一律處死。內謁者令郭穰夜裏來到郡邸獄傳達漢武帝詔令，丙吉關閉大門，不讓郭穰進去，說：“皇曾孫在此。其他人尚且不應無辜被殺，何況是皇上的親曾孫呢！”雙方僵持到天明，郭穰也沒能進去。郭穰回來後將此事奏報了漢武帝，並彈劾丙吉。漢武帝此時也已醒悟，說：“是上天讓丙吉這樣做的。”於是下詔大赦天下。在長安的監獄中，只有郡邸獄的囚犯，因爲丙吉得以保住了性命。
不久，丙吉對獄丞誰如說：“皇曾孫不應住在監獄裏。”就讓誰如寫信給京兆尹，並將皇曾孫和胡組一起送去。京兆尹不敢接受，就又回到了獄中。等到胡組服刑期滿，皇曾孫對她很是依戀，丙吉於是自己出錢僱胡組留下，讓她與郭徵卿一起撫養皇曾孫。又過了幾個月，才讓胡組離去。後少內嗇夫稟告丙吉說：“沒有皇上詔令，不能供給皇曾孫飲食。”當時丙吉的俸祿裏有米、肉，便按月供給皇曾孫。皇曾孫患病，好幾次幾乎性命不保，丙吉責令乳母細心養育，請醫喂藥，對皇曾孫很有恩惠。丙吉聽說皇曾孫的祖母史良娣的母親貞君和兄長史恭尚在，便將皇曾孫託付給他們撫養。貞君已經老了，但見女兒的孫子孤苦無依，很是哀憐，便親自撫養。
後來，漢武帝下詔，命掖庭撫養皇曾孫，並命宗正爲其登記皇族屬籍。當時的掖庭令張賀曾經是原太子劉據的賓客，感念太子舊恩，哀憐皇曾孫，於是自己出錢小心奉養，還請人教他讀書。皇曾孫長大後，張賀想把自己的孫女嫁給他。此時，漢昭帝剛剛舉行完加冠禮，身高八尺二寸。張賀的弟弟張安世任右將軍，輔佐朝政，聽說哥哥稱讚皇曾孫，並想把孫女兒嫁給他，很生氣，對張賀說：“皇曾孫是衛太子之後，能以一個平民的身份由國家養着，已經是很幸運的了，不要再提嫁女之事！”於是張賀作罷。當時，暴室嗇夫許廣漢有一個女兒，於是張賀擺下酒席宴請他。酒過三巡，張賀對許廣漢說：“皇曾孫是皇上近親，將來最差也是關內侯，你可以將女兒嫁給她。”許廣漢答應了。第二天，許廣漢的妻子聽說此事，非常生氣，不同意。但許廣漢主意已定，重新請人做媒，將女兒嫁給皇曾孫。從此，皇曾孫以許廣漢兄弟和祖母孃家史家爲依靠，又跟隨東海人澓中翁學習《詩》。皇曾孫聰明好學，但也喜歡遊俠之事，鬥雞走狗，所以對下層社會的奸邪之事和官吏的好壞十分了解。皇曾孫多次到各皇陵參拜，足跡遍及三輔地區，有一次甚至在蓮勺縣的鹽池爲人所困辱。他特別喜歡杜縣、鄠縣，經常住在下杜。有時被邀請參加朝會，就住在長安尚冠裏。
到昌邑王劉賀被廢之後，霍光與張安世及其他大臣商議重新確定皇位繼承人，但一時還沒定。丙吉對霍光說：“當年將軍曾侍奉孝武皇帝，孝武皇帝將襁褓中的孤兒和整個國家都託付給了將軍。孝昭皇帝去世得早，沒有留下後嗣，全國憂懼，急切盼望新主繼位。給孝昭皇帝發喪的時候，將軍以大義爲選立後嗣，但後來發現所立之人不當，又以大義將其廢黜，天下無不敬服。當今之時，社稷、宗廟、百姓的命運全部繫於將軍。我從百姓中瞭解到，民間對現在身爲諸侯或居於高位的皇族成員，都沒有好評。而奉遺詔養育在掖庭及其外曾祖史家的孝武皇帝曾孫劉病已，我以前在郡邸獄時，見他年紀幼小，如今已有十八九歲了，通曉儒家經術，很有才幹，舉止安詳，性格平和。希望將軍詳加考察並占卜，看他是否適合承繼帝位。可先讓他入宮侍奉太后，使天下人都知道他，然後再決定大計。若能如此，是天下大幸。”杜延年也知道皇曾孫劉病已品德美好，勸霍光、張安世立他爲皇位繼承人。
漢昭帝元平元年，公元前74年，七月，霍光坐在庭中，召集丞相及以下大臣共同議定皇位繼承人。此後，霍光再次會同丞相楊敞等上奏皇太后：“孝武皇帝曾孫劉病已，年十八歲，從師學習《詩》《論語》《孝經》，行爲節儉，仁慈愛人，可以作爲孝昭皇帝的繼承人，侍奉宗廟，治理天下百姓。我等冒死奏明太后！”皇太后下詔：“准奏。”霍光派宗正劉德來到尚冠裏劉病已家中，侍奉其洗浴，更換太后所賜御衣，由太僕用車將劉病已迎接到宗正府進行齋戒。七月二十五日，劉病已進入未央宮，覲見皇太后，被封爲陽武侯。隨即，由羣臣奉上皇帝玉璽、綬帶，劉病已正式即皇帝位，是爲漢宣帝。拜謁漢高祖祭廟，尊皇太后爲太皇太后。
侍御史嚴延年上奏參劾大將軍霍光：“擅自廢立君主，不守人臣之禮，大逆不道！”奏章雖然沒有結果，但羣臣對嚴延年還是很敬畏。
八月初五，安平侯、丞相楊敞去世，蔡以被任爲丞相。九月，大赦天下。
許廣漢的女兒嫁給皇曾孫劉病已一年後，生了兒子劉奭。幾個月後，劉病已即皇帝位，封許氏爲倢伃。霍光有一小女兒，皇太后很喜歡，公卿大臣都認爲應立爲皇后，但也都沒有明說。漢宣帝下詔尋找自己貧賤時用的寶劍，大臣們懂得皇上的心意，便奏請立許倢伃爲皇后。十一月十九日，許氏被立爲皇后。霍光認爲其父親許廣漢是受過刑的人，不宜做封國的國君。一年多以後，才封許廣漢爲昌成君。
太皇太后回到長樂宮居住。長樂宮開始駐兵守衛。