刘彻一生，励精图治，开拓疆土，他开创了中国历史上一个辉煌的时代。不过荣耀的背后，许多弊端也显露出来了。武帝好大喜功，对外征战40多年，穷兵黩武的政策也使原本殷实的国库变得空虚。
刘彻在追求享乐上也走向了极端，与秦始皇很相似。他的宫殿、苑囿都布置得极尽奢华，宫中美人无数，武帝的好色是出了名的。他幼年承诺建金屋让阿娇来住，称帝后封陈阿娇为皇后，真的让其住入了金屋。但是随着阿娇年长色衰，生性又善妒，刘彻也对她彻底冷落了。
后来阿娇幽居长门，重金请司马相如做《长门赋》，试图挽回刘彻的心，也没有成功。后宫之中李夫人、卫子夫等美人都先后得宠，但没有谁能真正留住这位皇帝的花心。刘彻有了后宫美人数千并不满足，他喜欢像秦始皇一样外出巡游，遇上美丽的女子，就带回宫中。后来的汉昭帝刘弗陵之母赵婕妤，也是他从外带回的。
刘彻在享尽荣华美色后，到了晚年，他对自己的日渐衰老感到恐慌。他比秦始皇更相信术士，迷信仙方，追求长生。
他多次出游，也是为了寻访仙踪，求得仙药。他也同样被方士所骗，甚至把自己的大女儿卫长公主嫁给方士栾大，并赐给高官厚禄，命其专门为自己寻药。直到公元前110年，栾大的谎言被揭穿，武帝怒而腰斩了栾大。但他求长生之心仍不死，又继续不断派人出海求仙。
刘彻晚年多病，他的疑心病也变重了，因此造成了很多惨祸。一次，他梦见许多木头人围攻他，醒来后就病倒了。他怀疑是有臣子在诅咒自己，就派江充去调查。谁知江充是个心地险恶的小人，他与皇后卫子夫所生的太子刘据不合，就趁机诬陷太子用巫蛊诅咒皇上。太子为了保命，就杀了江充，然后又去皇后宫中调来士卒保护自己，于是有人诬告太子谋反。
刘彻震怒，马上派丞相去平叛。双方在京城大战数日，最终太子兵败自杀，卫皇后也自尽身亡。这场因刘彻一个梦而引起的“巫蛊之祸”，并未就此结束，反而愈演愈烈，从皇宫牵连到朝堂丞相等人，又延伸到边关的将军等人，先后有数万人因此而死。
等到刘彻头脑清醒过来，查明真相后，他深受打击，后悔不已，开始检讨自己的过失。征和四年（公元前89年），武帝召集群臣，坦言：“朕即位以来，所为狂悖，使天下愁苦，不可追悔。自今事有伤百姓，靡费天下者，悉罢之。”
武帝一生雄心勃勃，自信无比，能坦诚过错，在历代帝王中都是少有的。他也采取了一些弥补措施，比如废止方士的迷信活动，不再穷兵黩武，把治国的重心转移到发展生产、关注民生上来。
武帝垂暮之年，对皇位继承人也做了慎重考虑。后元元年（公元前88年），69岁的刘彻决定立7岁的少子刘弗陵为太子。但太子年幼，其母赵婕妤正当盛年，为了不让吕后专权的历史重演，刘彻赐死了赵婕妤。他还将一张周公背成王朝见大臣的图，赐给奉车都尉霍光，命其辅佐太子。武帝用自己卓绝的帝王之术，为儿子刘弗陵称帝铺平了道路。
后元二年（公元前87年），武帝在五柞宫病逝，享年70岁。他死后葬于茂陵（今陕西兴平东北），谥号“孝武”，庙号“世宗”。汉武帝在位54年，一生成就辉煌，他使汉朝成为当时世界上最强大的国家，是中国历史上最有作为的君王，他的威名流传万世。
