刘彻昏厥一天一夜，众人都在寝室外候着。第二天晌午刘彻终于醒来，他自己也知道生命即将走到了尽头，于是忙召众人过来。霍光泪流满面地跪在卧榻前，神情悲伤地问道：“陛下，如您有不讳，当立何人为嗣？”
刘彻望着霍光，慢声说道：“霍光你不知道朕之前赏赐给你的那幅画之意乎？立少子弗陵，你来行周公之事可也。”
其实霍光早就知道刘彻之意，宫里人诸位大臣都知道，但精明的霍光此时却装糊涂，更显出他谨慎，他如果此时以辅助者自居，拍拍胸口跟刘彻说您尽管放心去吧，小弗陵就交给我好了，这样说不定刘彻会很不高兴，最后变卦都有可能发生，他现在装糊涂要的就是要刘彻自己亲口说出来，这样他的合法性就最强，最后他还连削带打的将自己最大的竞争对手金日磾给挤下去了。
此时只见霍光顿首让道：“陛下，臣不如金日磾。”
霍光的这句话，吓得旁边的金日磾一跳，此时他只好马上说出了自己的政治短板：“陛下，臣乃外国人，不如霍光，若使臣辅佐少主，早被匈奴看轻，以为中国无人。”
看来金日磾虽是匈奴人，但久在宫中侍候刘彻，也变成高手了。
刘彻见他们两人在互相退让，便说道：“你们二人不必互相推让，并当受我付托。”
说后，刘彻又是一阵咳嗽，近侍忙端来一碗早已熬好的汤药给他服下，吕仲远也劝众人先离开，让皇上多休息一会。
第二天刘彻早早就醒来，今天显得精神格外的好，虽知这可是回光仿照的现象。吕仲远一早就过来诊脉，诊完出来轻声告知霍光他们几个近臣，说是皇上估计难熬过今晚。
傍晚，刘彻开始精神恍惚，忙命人召来霍光、金日磾、上官桀、桑弘羊和田千秋，并下诏将皇位传于少子刘弗陵，霍光拜大司马大将军领尚书事，成为首辅，金日磾拜车骑将军，上官桀拜左将军，再与丞相田千秋和刚刚升为御史大夫的桑弘羊共五人共同辅佐朝政。
西汉武帝后元二年，二月乙卯，刘彻驾崩五柞宫中。
随后，遗体被运回未央宫，三月甲申，葬于茂陵。群臣议上庙号为孝武皇帝，史称汉武帝。
汉武帝刘彻自十六岁即位，在位五十四年，享年七十岁，中间共改元十一次。其一生崇儒术，兴太学，改正朔，定历数，举贤良，成立汉家一代制度。北逐匈奴，南平两粤交址，东灭朝鲜，西通西域，开疆拓土，宣扬国威，早就西汉极盛时代。
不过刘彻