后元二年（前87）二月，汉武帝于五柞宫病笃，大臣霍光问后事，武帝曰：“立少子，君行周公之事！”封光为大司马、大将军，金日石单（匈奴休屠王子，人汉为侍中驸马都尉、光禄大夫）为车骑将军、太仆，上官桀为左将军，搜粟都尉桑弘羊为御史大夫。武帝死，皇太子弗陵嗣位，年八岁，是为孝昭皇帝。霍光、金日石单、上官桀共领尚书事，辅政。
先是，武帝欲立少子弗陵为太子，以其年稚，母少，恐女主独居骄蹇，重演吕后专权故事，乃使黄万画周公负成王朝诸侯图以赐奉车都尉霍光。后数日，武帝令人引持弗陵母钩弋夫人送掖庭狱，赐死。
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霍光受诏后，朝中政令，悉由所出，天下人莫不想望其风采，一时间权倾朝野。然光为人沉静详审，资性端正，为朝廷内外所敬重。昭帝始元二年（前85）春，霍光被封为博陆（今河北蠡县南）侯。有人建言霍光：“今将军当盛位，帝春秋富，宜纳宗室，又多与大臣共事，反诸吕道（一反诸吕排斥刘氏宗室专权而亡的做法），如是则可以免患。”霍光采纳建言者之议，乃于宗室中留意选择可委以重任者，遂拜楚元王孙辟疆及宗室刘长乐皆为光禄大夫，辟疆并为长乐官卫尉（汉九卿之一）。元风元年（前80）冬十月，霍光以前朝旧臣尚书令张安世（故御史大夫张汤之子）志行纯笃，乃启奏用安世为右将军兼光禄勋，以作为自己的副贰。又以杜延年揭发燕王（昭帝兄）、盖长公主、上官桀父子、桑弘羊谋反，有忠节，擢为太仆（九卿之一），右曹给事中（加官，掌顾问应对，得出入宫中）。光持刑罚严，延年常辅之以宽，得收宽严相济之效。自平燕王叛后，霍光威震海内。“昭帝既冠，遂委任光，讫十三年，百姓充实，四夷宾服”。
元平元年（前74）夏四月，昭帝死，无嗣。当时武帝之子只有广陵王刘胥尚存，霍光与大臣商议立嗣问题，群臣均主张立广陵王。但广陵王好倡乐逸游，动作无法度，霍光内不自安。适有郎官上书言：“周太王废太伯立王季（太伯之弟），文王舍伯邑考（文王长子）立武王，唯在所宜，虽废长立少可也。广陵王不可以承宗庙。”郎言正合霍光之意，于是霍光以郎所上书交丞相杨敞等传阅，当日奏请皇太后，诏遣行（代行）在鸿胪（汉九卿之一）事少府史乐成、宗正刘德、光禄大夫丙吉、中郎将利汉等迎接昌邑王刘贺武帝子昌邑哀王髆（bó博）之子，乘七乘传，来到长安官邸。
原来昌邑王刘贺，也是一个狂纵无节的王子，武帝丧时，刘贺仍游猎不止。王国属官王吉、龚遂等均曾切谏，刘贺或置若罔闻，或当时接受，其后复放纵自若。及征书至，夜漏未尽一刻，但刘贺于翌日中午始启程，于申时（下午三至五时）急行至定陶，行程一百三十五里，侍从者马死相望于道。中尉王吉奏书戒之曰：“今大王以丧事征，宜日夜哭泣，悲哀而已，慎毋有所发（谓兴举众事）！大将军（指霍光）仁爱、勇智、忠信之德，天下莫不闻……布政施教，海内晏然，虽周公、伊尹无以加也。……臣愿大王事之、敬之，政事壹听之，大王垂拱（垂衣拱手，无为而治）南面而已。”
昌邑王一路不忘游乐，车驾行到济阳（今河南兰考东北），派人求长鸣鸡（自南诏来，形矮而大，鸣声圆长，一鸣半刻），以为玩好。过弘农时，遣大奴名善者用衣车（有遮蔽的车）载女子。至湖（即湖县，在今河南灵宝西北），长安使者见此情景，召昌邑王国相安乐进行责备，安乐将此事告知龚遂，龚遂入见昌邑王，问有无其事，昌邑王谎称“无有”。龚遂说：“即无有，何爱一善（即大奴名善者）以毁行义，请收属吏（将大奴拘捕付吏审问），以湔洒大王！”于是揪住大奴善交给卫士长依法惩办。
刘贺来到霸上（今陕西西安市东），大鸿胪郊迎，侍从奉上乘舆（皇帝坐的车驾）。昌邑王命太仆寿成驾车，郎中令龚遂为参乘（亦作骖乘，即陪乘）。车驾将至长安未央宫东阙（宫门），龚遂对刘贺说：“昌邑吊哭帐在是阙外驰道北，未至帐所，有南北行道，马足未至数步；大王宜下车，向阙西面伏哭，尽哀止。”刘贺按照龚遂的嘱咐尽哭如仪。六月，昌邑王接受皇帝玺绶，即皇帝位，尊皇后曰皇太后。
昌邑王立为天子后，淫戏无度。原昌邑官属皆被征至长安，往往超擢拜官。昌邑国相安乐迁升长安宫卫尉（汉九卿之一）。龚遂见此情景，甚为忧虑，乃流涕对安乐说：“王立为天子，日益骄溢，谏之不复听。……君陛下故相，宜极谏争！”龚遂和太仆丞张敞均以“国辅大臣未褒，而昌邑小辈先迁”为非，劝其“诡（反也）祸为福，皆放逐之”！刘贺不听。霍光闻知昌邑王“所为孛（违背也）道”，心中忧懑，私下向所亲故吏大司农田延年间计。田延年提出要霍光建自太后“更选贤而立之”。并援引伊尹相殷，废太甲以安宗庙故事作为根据。霍光乃荐举延年为给事中（将军、列侯、九卿以至黄门郎、谒者等的加官。均给事殿中，备顾问应对，讨论政事），与车骑将军张安世密谋对策。计议已定，霍光使延年先报知丞相杨敞，杨敞惊惧，不知所应，在夫人启示下，乃许诺延年：“请奉大将军教令！”霍光遂召集丞相、御史、将军、列侯、中二千石、大夫、博士于未央宫举行会议。霍光首先对诸大臣说：“昌邑王行昏乱，恐危社稷，如何？”群臣皆惊愕失色，莫敢发言。田延年乃离席按剑，对群臣说：“先帝属将军（指霍光）以幼孤，寄将军以天下，以将军忠贤能安刘氏也。今群下鼎沸，社稷将倾……如令汉家绝祀，将军虽死，何面目见先帝于地下乎？今日之议，不得旋踵（宜速决）。群臣后应者，臣请剑斩之！”于是群臣皆叩头曰：“万姓之命，在于将军，唯大将军令！”
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霍光率群臣朝见太后，详奏昌邑王不可继承皇位情景。皇太后乃驱车来到未央宫承明殿，诏令宫廷卫士不许昌邑王的臣下入内。昌邑王朝见太后回至所属之温室殿后，殿门即闭。霍光命令侍卫将昌邑王群臣全部驱赶至金马门外，车骑将军张安世率羽林骑收捕二百余人，皆送廷尉诏狱（奉诏拘禁犯人的监狱）议处。有顷，太后有诏召昌邑王，此时昌邑王始感事态严重，心怀恐惧。太后盛服坐武帐中，侍御、武士数百人皆手持兵器陈列殿下，群臣按官品大小依次上殿，然后召昌邑王伏前听诏。尚书令宣读霍光与诸大臣连名给皇太后的上奏，具言昌邑王于汉昭帝死后，典丧不按礼仪，居道上不素食，使从官掠抢民女，与昭帝宫人淫乱。滥赐昌邑王旧属官爵印绶，受玺二十七日，诏诸官署征发凡一千一百二十七事。荒淫迷惑，失帝王礼仪，乱汉制度。“……宗庙重于君，陛下不可以承天序，奉祖宗庙，子万姓，当废”！皇太后诏曰：“可。”霍光令昌邑王起，拜受诏，然后解其玺组，奉上太后，扶王下殿，出金马门，霍光与群臣将昌邑王送至官邸。不久，太后又采纳群臣奏言，诏命刘贺回到昌邑（今山东金乡西北），赐汤沐邑二千户，国除。昌邑群臣“坐无辅导之谊，陷王于恶”被诛杀者二百余人。只有中尉王吉、郎中令龚遂及昌邑王师王式以忠直多次进谏，得减死，髡为城旦。
皇帝是封建国家的象征，昌邑既废，立谁为君？此为当时汉朝廷之大事。霍光与张安世等诸大臣议论此事，未能作出决定。大将军长史、光禄大夫给事中丙吉上书霍光曰：“武帝曾孙名病已在掖庭（宫中旁舍，妃嫔所住之处）、外家（病已先在外家史氏）者，吉前使居郡邸（即郡邸狱，巫蛊事起，病已始生数月，亦被收系于此，武帝征召丙吉治巫蛊郡邸狱）时，见其幼少，至今十八九矣，通经术，有美材，行安而节和……愿将军详大义……决定大策！”秋七月，霍光召集丞相以下百官议定所立，决定上奏皇太后请立病已为帝，皇太后诏曰：“可。”霍光遣宗正、太仆以轻车奉迎病已入未央宫，见太后，群臣奉上玺绶，即皇帝位，是为中宗孝宣皇帝。十一月，立许婕好为皇后。
宣帝本始元年（前73）春，诏有司论定策安宗庙功，益封大将军霍光万七千户，与前所食凡二万户。车骑将军张安世以下益封者十人，封侯者五人，赐爵关内侯者八人。霍光曾表示归政，宣帝谦让不受，令诸事皆先报告霍光，然后上奏。自昭帝时，霍光家族即权倾中外，声势煊赫，霍光兄弟、子婿、外孙皆身居要职，党亲连体。及昌邑王废，光权益重。
本始三年（前71）春正月，许皇后死。先是霍光夫人霍显欲使其小女成君立为皇后，无由得进。会许后将娩，病，霍显因串通宫中女医淳于衍，令其于许皇后分娩后，投毒药中，许后饮药而死。事后吏捕诸医，劾淳于衍侍疾无状，收系诏狱。霍显惟恐阴谋败露，即将事件原委悉告霍光，霍光大惊。会奏疏上，霍光阅后在奏疏上题写“勿论”二字，遂寝其事。本始四年春三月，霍光女成君入宫，立为皇后。
地节二年（前68）春，霍光病重，皇帝亲自临问，霍光上书谢恩，请求将其博陆侯国封邑三千户，封给其兄霍去病之孙霍山为列侯。当日，宣帝拜霍光之子霍禹为右将军。三月，霍光死。四月，宣帝又封霍山为东平侯，使以奉车都尉领尚书事。
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明年，夏四月，立刘奭为皇太子，以丙吉为太傅，太中大夫疏广为少傅。封太子外祖父许广汉为平恩侯，又封霍光兄孙中郎将霍云为冠阳侯。霍显闻立许后子为太子，怒不可遏，以至呕血，曰：“此乃民间时子，安得立！即后有子（言即使霍女生子），反为王邪？”乃又唆使其女成君令毒杀太子，由于太子保姆监护严密，未能得逞。霍显认为霍光生前功勋卓著，子侄、兄弟、诸婿占据权要，更加骄奢放纵，无所顾忌。
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宣帝在民间时，即闻知霍氏家族权势尊盛，不知加以节制。后拜魏相为丞相，多次赐宴言事；平恩侯许广汉（宣帝岳丈）、侍中金安上等均得径入宫中奏事；又宣帝为防壅蔽，下令准许吏民得奏封事（即臣民上书，为防泄密，得以黑囊缄封）。通过以上各种渠道，颇闻霍显毒杀许后之事，但尚未完全证实。为防霍氏放纵不制，危乱国家，乃将霍氏家族及其亲属在兵官者，一一调离原职，以损夺其权。霍禹虽保留大司马官号，但不予印绶，并罢去其右将军领兵实权。霍显及霍禹等见霍氏权势日见削夺，常相对啼泣，互相埋怨。霍山谓霍显曰：“我家兄弟诸婿多不谨，又闻民间谨言（众口一声）霍氏毒杀许皇后，宁有是邪？”霍显惶恐，即具以事实真相告知霍山、霍云、霍禹等。于是以霍禹为首的霍氏家族及其亲党准备先发制人，诛杀丞相魏相、平恩侯许广汉，然后废宣帝而立霍禹为帝。事发，霍云、霍山、范明友（霍光婿）自杀，霍禹腰斩，霍显及诸姊妹皆弃市，与霍氏相连坐诛灭者数十家。太仆杜延年以霍氏旧人，亦坐免官。八月，皇后霍氏废。霍光宗族，至是诛夷殆尽。