綏和二年三月丙戌(前7年4月17日)，漢成帝劉驁死在了趙合德的懷抱中，也算是“牡丹花下死，做鬼也風流”。但由於漢成帝的兒子都在他之前死亡，爲延續漢家天下，只能從諸侯王孫中挑一人繼承王位。
當時最合適的人選除了劉欣，還有中山孝王劉興。劉欣是漢元帝劉奭的孫子，定陶恭王劉康之子;劉興是漢元帝劉奭第三子，漢成帝的弟弟，兩人同時入朝。御史大夫孔光列舉了古代皇位兄終弟及的例子，主張立劉興爲太子。但漢成帝沒有同意，他認爲劉興沒有才幹，兩人又是兄弟，不能“相入廟”。而劉欣則是“文辭博敏”，並且得到了趙合德與漢成帝舅舅王根的大力稱讚，最終劉欣在綏和元年成爲皇太子。一年後，漢成帝去世，劉欣繼承皇位，是爲漢哀帝。
劉欣繼位時年僅十九歲，但他已經意識到西漢社會出現的種種問題。劉欣在位前，外戚王氏一族掌握朝中大權，爲了打壓專權的王氏，鞏固皇權，劉欣提拔祖母傅氏與母親丁氏一派。他果斷辭去王莽大司馬的職務，之後有對其他王氏外戚進行打壓。
漢哀帝不是那種“何不食肉糜”的糊塗皇帝，也不是“極盡奢侈之能事”的無能皇帝，他在即位之初就展現了一定的政治才能，採取措施暫緩西漢的統治危機。面對社會矛盾與王侯將相的土地兼併，劉欣進行的一定的改革;面對漢成帝遺留的奢靡之風，劉欣也進行了糾正。但漢哀帝在觸動既得利益者的利益後，遭到了強烈的反對，他沒有足夠的智慧與謀略與之抗衡，很多想法都沒能成功實施，反而導致朝中派系林立，相互傾軋。
漢哀帝想推行改革，實現中興，但因爲受到阻礙而無法實現，再加上他患有嚴重的肌肉萎縮症，身體很不好。政治上的不得意，只能在生活中找到發泄與寄託，他將心思都放在了男寵董賢的身上。在西漢上層社會非常流行豢養男寵，漢哀帝也不例外，他與董賢的典故流傳至今。
漢成帝對男寵董賢十分厚愛，兩人常常同臥同坐。有一次白天睡覺的時候，董賢的頭壓住了漢哀帝的衣袖，漢哀帝想起牀但又不想驚動他，於是用劍截斷衣袖後纔起來。這就是後來所說的“斷袖之癖”。
元壽二年六月，在位僅六年的漢哀帝去世，年僅二十五歲，諡號爲孝哀皇帝，葬於義陵。漢哀帝也沒有留下子嗣，後來繼承皇位的是當初與劉欣爭奪太子之位的劉興的兒子劉衎。
