这件事也敲响了卫氏集团的丧钟。因为武帝接连受到了两次严重的刺激，武帝对巫术更加恐惧，加上他年世已高，体弱多病，所以他就认为身旁都是巫蛊来加害自己，因此对身边的任何人都极不信任。在这一事件发生之后，武帝离开长安搬至甘泉宫，这也江充得到了机会，他在武帝与太子不能相见的情况下，以巫蛊之罪倾覆了卫氏家族。
江充之所以敢诬陷太子，一方面是若太子继承大统，挟私报复，江充必死无疑，所以就算为他自己的将来做打算，他也不得不先下手;另一方面，也是因为江充在看到武帝命刘弗陵所生之门为尧母门，并且他深受武帝的喜爱，并夸他很像自己，而这又与武帝对太子的冷淡和怀疑形成了极大的反差。江充也就从此中印证了自己的猜测，并对武帝易储之意也已经洞若观火。
于是在征和二年，在武帝健康状况很差的时候，江充乘机说武帝有病是因为巫蛊作祟，并受命专治巫蛊。他收买了胡巫，装神弄鬼，到处挖掘偶人，并逮捕了一批"嫌疑"分子，严刑逼供，导致京师及郡、国因为巫蛊连坐而死的前后竟有数万人，在巫蛊之风弥漫的氛围下，打倒太子的时机已经成熟，江充又假称后宫有蛊气，汉武帝立即指使他继续追查，早就有所准备的江充在太子宫内发现铜木人，太子很恐惧，想亲自到远离长安的甘泉宫向武帝表明情况，但是被江充阻挠，并没有如愿。在此情境之下，太子无奈只得被迫起兵造反，杀死江充，烧死了胡巫，但是却让苏文逃走，向武帝汇报情况，但汉武帝在听到苏文的汇报之后，起先是并不相信苏文的话，因此非但没有谴责太子，还为他辩解，说太子是因为内心惧怕，忿恨江充才会导致这样的变故，所以武帝就派遣使者去找太子，可是，派去的使者却并不敢进入长安，他为了复命就故意编造说太子已经造反。
直到这个时候，汉武帝才真的相信太子是真的已经谋反，因此勃然大怒，下令剿灭太子及其势力。在此之后，太子率兵和丞相刘屈整的军队在长安大战了五日，最后，以太子兵败而告终，太子逃亡。卫太子的举兵反叛，致使巫蛊之祸严重地扩大化，一发而不可收拾。太子的叛逆让汉武帝怒气冲天，他严惩了太子宾客并且捕杀太子力荐的大臣，决心置儿子于死地，此时的父子亲情早已荡然无存。
在巫蛊之祸发生后的不久，太子的冤情逐渐显现于世，汉武帝意识到太子的巫蛊之罪并不属实，太子当时起兵的确是因为太过于惶恐其实并无他意，武帝内心幡然悔悟。
恰在这个时候，田千秋又为太子申冤，说武帝和太子之间的矛盾是属于父子之间的家务事，孩子不懂事打一顿即可，并不属于谋反 ，这番话此时正好化解了汉武帝心中的疙瘩，幡然悔悟的汉武帝召见车千秋，并立即任命他为大鸿胪，并且严惩陷害太子和捕杀太子的人，甚至将江充家灭族，火烧了苏文，而且凡事曾经加害于太子的人也被灭族。
此时是征和三年，距太子自杀已有几个月，汉武帝知道巫蛊之祸的真相，在车千秋等人的劝解下，他也深切体会到太子当时起兵的无奈和被诬陷的无辜，先前被狂怒所吞没的父爱又涌入心头。汉武帝在儿子去世的地方建立了思子宫与归来望思之台，借此来表达自己对儿子的思念和哀悯。究其主要原因，汉武帝的迷信多疑江充等人的精心构陷和汉武帝所派使者胡言乱语而造成的误会才是产生巫蛊之祸的主要原因。
尽管汉武帝无意易嗣，但是他的命名和对幼子刘弗陵的偏爱，在客观上却造成了对太子刘据的伤害，那些痛恨太子的人据此猜测汉武帝有易嗣的想法，因而对太子的残害更加有恃无恐，这在一定程度上促成了巫蛊之祸的发生。尽管他不再像以前那样关心、爱护太子，然而这并不意味着汉武帝就不爱这个儿子了。诸多事例表明，汉武帝对太子的爱虽然有所减少，但是他仍然信任，支持和理解儿子，父子之情还是很深厚。
可是，在封建专制社会里，皇帝和太子之间是先君臣后父子的，汉武帝和太子的关系自然也不例外。作为皇帝，汉武帝绝不会容忍任何人危及自己的皇权，哪怕是自己的儿子。因此，当汉武帝发现太子在公然造反时怒不可遏，认为这是对皇权的挑战，他要捍卫至高无上的皇权，对叛逆的太子自然是严惩不贷的。就皇帝的身份而言，汉武帝族灭叛臣是合法的行为，无可厚非，就父亲的身份而言，汉武帝剿灭儿子的行动无疑显得冷酷无情。在捍卫皇权时，汉武帝和太子的君臣关系完全凌驾于父子关系之上，因而他对儿子是无情的。
此后，汉武帝了解到事情的真相，知道太子并没有出兵夺权的意思，误会消除后，先前对立的君臣关系恢复了正常，父子之间的血缘亲情又慢慢涌上来。作为父亲，汉武帝对儿子的悲惨结局充满懊悔之情，对死去的儿子自然是思念不已，并为此建造了思子宫和归来望思之台。
汉武帝从被蒙蔽到明白过来，内心极其痛苦。尽管陷害太子的恶人受到惩罚，巫蛊之祸所造成的后果却是无法挽回的。
在这场惨祸中，太子、卫皇后自杀，除太子的孙子刘询因在襁褓被投入监狱以外，卫氏被灭族，二千石吏被杀数人，数万百姓受牵连而死。汉武帝深切体验到妻子、儿孙被自己亲手毁灭所带来的痛苦。巫蛊之祸对汉武帝触动很大，他食不甘味，几个月来每天只吃一顿饭，无心欣赏音乐。可见，巫蛊之祸使晚年的汉武帝陷入了难以自拔的痛苦之中。
令人感慨的是，在震惊天下的"巫蛊之祸"发生后，社会上的"巫蛊"行为依然禁而不绝，这种迷信行为并没有因卫太子悲剧的发生而终止。但是，难能可贵的是汉武帝由反思巫蛊之祸，进而反思自己过去所做的种种事情，他不再狂妄的追求卜筮之风，他终于明白天下根本没有仙人，一向迷信神仙的汉武帝在晚年能够认识到神仙的虚妄的确不容易，他对巫蛊之祸的反思在一定程度上促成了这种醒悟。
