漢武帝有六個兒子：衛皇后生戾太子劉據；王夫人生齊懷王劉閎；李姬生燕刺王劉旦，廣陵厲王劉胥；李夫人生昌邑哀王劉髆；趙婕妤生漢昭帝劉弗陵。

劉據是漢武帝與歌伎衛子夫的兒子，這段灰姑娘式的戀情一向被視為傳奇。元朔元年（公元前128年），長子劉據的出生更是讓武帝欣喜不已，母以子貴，衛子夫在這一年被冊封為皇后。武帝29歲才有這第一個兒子，非常高興，命令枚皋與東方朔作《皇太子生賦》《立皇子禖祝》，同時為感謝上蒼賜予他第一位皇子，修建了婚育之神高禖（句芒）神祠廟。元朔元年，漢武帝將七歲的劉據立為皇太子。

太子劉據稍稍長大后，武帝便派德高望重的文學之士輔導劉據學習《公羊春秋》，劉據又向當時著名學者瑕丘江公學習《谷梁傳》。劉據成年后，按禮制遷往太子宮。武帝專程為劉據修建了一座苑囿，取廣博觀望之意，稱為博望苑，作為太子行加冠禮的禮物。雖然武帝不喜歡臣子結交賓客，卻專修博望苑賜給劉據，讓他結交賓客，并允許他依照自己的興趣愛好行事。因此有很多與當時主流政見不同的各類“異端”，前來歸附于劉據門下。

在漢朝，太子的女人大致分為妃、良娣、孺子三等。元鼎四年，劉據娶魯國姓史的女子為良娣，簡稱史良娣，并生下兒子劉進，號稱史皇孫。劉據還有兩個兒子一個女兒，大概是其他姬妾所生，史書沒有留下姓名。后來史皇孫劉進娶良家女子王翁須（后來追封為王夫人）為妻，并生下兒子劉病已，即后來的漢宣帝劉詢。

也許是由于母親出身平民的原因，劉據性格仁慈寬厚，溫和謹慎。武帝一方面欣賞劉據這種沉穩安詳的性格，認為這是一個讓人放心的好兒子，另一方面卻嫌他有些優柔之氣，不像自己勇武剛強。劉據舅舅衛青和表兄霍去病都為漢朝北拒匈奴立下了汗馬功勞，衛氏家族顯赫一時，成為朝廷一支強大的外戚力量。這種力量在確保劉據太子地位的同時，也使他成為朝野政治派別斗爭的標靶。

后來武帝寵幸的王夫人生了劉閎，李姬生了劉旦、劉胥，李夫人生了劉髆，加上時光流逝，衛皇后逐漸老去，武帝對皇后的寵愛逐漸衰退，因此，皇后和太子經常有不安的感覺。武帝也察覺了，就對大將軍衛青說：“漢王朝百業待興，一切都在草創，四方的夷人又不斷地侵犯，我如果不變更制度，后世就沒有行動的準則；如果不興師出征，天下就不會安定，因此才不得不勞苦天下的民眾。但倘若后代也這樣做，就等于重蹈了秦朝滅亡的覆轍。皇太子敦厚安靜，相信他一定能安定天下，不會讓我感到憂慮。所以想要尋求守成的國君，誰能比太子更賢明呢？聽說皇后和太子有不安的心情，難道真是如此嗎？請轉告我的心意。”衛青叩頭道謝，并轉告衛皇后。皇后為自己的疑心惶恐，特意摘掉首飾向武帝請罪。后來每當太子勸阻武帝不要征伐四方時，武帝就笑著說：“由我來擔當艱苦重任，而將安逸的事情留給你，不是更好嗎？”

漢武帝晚年常游幸天下，每次出游便把朝廷的事交付給劉據，宮中的事托付給皇后衛子夫。凡有要決斷的大事，等漢武帝回京，劉據便把主要的向他稟報，漢武帝沒有不同意的，有時甚至不過問。漢武帝用法嚴厲，任用的多是嚴苛殘酷的酷吏；劉據仁義寬厚，經常將一些他認為處罰過重的案子進行平反。這樣做雖然深得民心，但那些執法大臣卻都不滿意。皇后擔心這樣下去會引來災禍，被權臣陷害，每每告誡劉據應注意順從武帝的意思，不應擅自有所縱容而寬赦罪人。漢武帝聽說此事后，稱贊劉據的做法，責備皇后的擔心。

朝廷中寬厚的官員都依附劉據，而那些殘酷的官員卻都詆毀劉據。由于邪惡的權臣們多結成同黨，所以在武帝身邊稱譽太子的人少，詆毀他的人卻很多。元封五年（公元前106），在劉據的舅父衛青去世后，正邪的交鋒便白熱化了。那些奸邪之臣認為劉據不再有外家的靠山，因害怕劉據即位后對自己不利，于是開始競相陷害太子。