前87年，异母弟汉昭帝刘弗陵继位，刘旦不服，起兵谋反，但还没行动就被汉昭帝派兵抓住。汉昭帝念及亲情，赦免了刘旦。可惜刘旦仍然不知悔改，在前80年再次起兵谋反，但还是因计划泄露，汉昭帝提前派兵来抓，最终刘旦害怕受极刑，自杀而死，谥号“剌”，史称“燕剌王”。
四子刘胥
刘胥生年史料没有记载，生母是宠妃李姬，也就是刘旦同母弟，前117年封广陵王。刘胥天生神力，能举起大鼎，能与猛兽搏斗，非常勇武。但刘胥为人野蛮，不守法度，汉武帝不喜欢他。汉昭帝继位后，刘胥也想过夺取皇位，但看到兄长刘旦的下场，他放弃了想法。前54年，汉宣帝在位期间，刘胥又有篡位的想法，并付诸行动，但被汉宣帝发现，刘胥为谢罪，自杀而死，谥号“厉”，史称“广陵厉王”。
五子刘髆（bó）：
刘髆生年史料没有记载，生母是宠妃李夫人，前97年封昌邑王。在汉武帝幼子汉昭帝尚未出生时，刘髆深得汉武帝宠爱。但在前88年，刘髆先于汉武帝病逝，谥号“哀”，史称“昌邑哀王”。后来刘髆的儿子刘贺承袭昌邑王位，就是那位做了不到一个月皇帝的汉废帝。
六子汉昭帝刘弗陵
刘弗陵生于前94年，生母钩弋夫人，晚年的汉武帝最宠爱的儿子，前87年立为皇太子，生母钩弋夫人被汉武帝赐死。同年汉武帝驾崩，刘弗陵继位为汉昭帝。汉昭帝在位期间，在霍光等重臣的辅助下，采取休养生息、轻徭薄赋等政策，使得汉武帝在位后期，因穷兵黩武导致的国家衰败得以缓和，西汉王朝再度振兴。
汉昭帝如果能活得长一点，或许也是千古帝王，但可惜他自幼身体虚弱，可能是汉武帝晚年才和钩弋夫人生下他有关。前74年，汉昭帝病逝，年仅20岁，无庙号，谥号“孝昭皇帝”。
虽然汉昭帝英年早逝，但在他之后的西汉王朝仍然诞生了一位千古帝王，就是大名鼎鼎的汉中宗宣皇帝刘询。
