刘彻是汉景帝刘启的第十子，其母王娡是美人。起初，太子是刘荣。但刘荣之母栗姬拒绝馆陶公主刘嫖想将女儿陈阿娇许配给刘荣的请求，刘嫖转而与王娡结盟。在刘嫖的不断诋毁和王娡的暗中运作下，刘荣被废，刘彻被立为太子。公元前141年，汉景帝驾崩，年仅16岁的刘彻即位。
他推行推恩令，允许诸侯王将自己的封地分给子弟，削弱了诸侯王的势力，加强了中央集权。同时，设立中朝，任用身边的亲信参与决策，制衡以丞相为首的外朝。
汉武帝时期，一改汉初对匈奴的和亲政策，派卫青、霍去病等将领多次出击匈奴。卫青七战七捷，收复河南地，为汉武帝时期汉朝在汉匈战争中所取得的胜利作出巨大的贡献。霍去病更是勇猛，他深入匈奴腹地，封狼居胥，赢得了辉煌的战功。
汉武帝接受董仲舒的建议，“罢黜百家，独尊儒术”，将儒家思想作为正统思想，在长安设立太学，培养人才，以儒家思想来维护统治。
他派张骞两次出使西域，加强了汉朝与西域各国的联系，开辟了著名的“丝绸之路”，促进了东西方经济文化的交流。
汉武帝在位期间，汉朝的疆域得到了极大的扩张，国势强盛，但后期他也有穷兵黩武、迷信方术等行为，致使国力耗损，社会矛盾加剧。不过，总体而言，他对汉朝乃至中国历史的发展产生了深远影响。
