在场的大臣听了，没有一个不佩服少年汉昭帝的聪明过人。霍光更是对少年天子为他洗去冤屈而感激涕零。
皇帝最反感身边的阴谋了。只见汉昭帝把脸一沉，对大臣们说：“你们得把那个送假奏章的人抓来查问。”上官桀怕昭帝追查得紧，他们的阴谋要败露，对汉昭帝说：“这种小事情，陛下就不必再追究了。”
打这儿起，汉昭帝就怀疑起上官桀这一伙人来。但权迷心窍、丧心病狂的上官桀等并未就此罢休，他们偷偷地商量好，由盖长公主出面，请霍光喝酒。他们布置好埋伏，准备在霍光赴宴的时候刺死他，又派人通知燕王刘旦，叫他到京师来。
一不做，二不休。上官桀还打算在杀了霍光之后再废昭帝，由他自己来做皇帝。不料，他们的阴谋被稻田使者燕仓听到，后又奏告昭帝与霍光，昭帝与霍光发兵，果敢地逮杀上官父子、丁外人，燕王刘旦、鄂邑长公主自杀身亡。
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其时，上官皇后年仅八岁，没有参与祖父上官桀的阴谋活动，加上她是霍光的外孙女，所以不但保全了性命，而且皇后的凤冠也没有被摘掉，这场政变后，朝政安定。霍光大获全胜，他的政敌在这场政变中均被铲除，从此他的权力更大了。
为了延续霍氏家族与刘氏家族的皇亲关系，霍光急于想让外孙女生个皇储，此时宫廷的一切大权全由霍光把持，所以大臣和御医都看霍光的眼色行事，他们领会霍光的意图，马上上书昭帝，建议皇帝除上官皇后外，应当少近女色才能保证龙体安康。于是他们让皇后下一道命令，为了龙体圣安，后宫的宫女不得侍宿皇上，这样除了上官皇后外，后宫佳丽无人侍宿昭帝。可惜，虽然上官皇后专房擅宠，却未能如愿以偿为昭帝生儿育女。
公元前74年(汉昭帝元平元年)，刘弗陵还没来得及尽展其雄才大略，便病逝于长安，年仅20岁，葬于平陵(今陕西咸阳市西北13里处)。因为没有儿子，遂立汉武帝的孙子昌邑王刘贺(李夫人的孙子)为帝，尊上官氏为皇太后。移居长乐宫。
行事十分荒唐怪异的刘贺只做了27天皇帝，就被霍光废去，成了中国历史上最短命的皇帝。霍光另立戾太子(汉武帝太子刘据的孙子)刘病已为汉宣帝，刘病已改名刘询，刘询是汉武帝的曾孙，上官氏论辈分是汉宣帝的祖母，这样，上官氏年仅15岁，就尊为太皇太后，成为中国历史上最年轻的太皇太后。
从此，上官太皇太后不问政事，在长乐宫中颐养天年。建昭二年(公元前37年)，守寡近40年的上官太皇太后寿终正寝，时年52岁。与昭帝合葬于平陵。
