汉高祖四年（前203年），在河南宫内成皋台。一个小男孩降生了，但是这时候无论是谁也想不到这个小孩将来会是皇帝。首先他不是嫡出，其次也不是长子，兄弟之中排行也仅仅是排在第四，再次他的母亲也不受宠。他便是刘恒，汉高祖十一年（前196年），他的父皇刘邦在亲征平定代地诸侯陈豨的叛乱后，就册立八岁的刘恒为代王，定都于晋阳（今山西太原）。其后刘恒在他就藩代地的十五年间，与民休息，发展生产，恭俭作则，代地由是大安。另一方面，汉初复杂的政治环境和母亲的悉心教导，养成了谨慎沉静的性格。更重要的是，这为即位后成功应对功臣问题与施政打下了良好的基础。
汉高后八年（前180年），吕后去世后，丞相陈平和太尉周勃、皇孙朱虚侯刘章兄弟携手诛灭了吕氏势力，经过商议最终决定由外戚势力薄弱、宽厚仁慈、名声较好的代王刘恒来继承皇位。于是派出使者去接刘恒到长安继承皇位。
当使者来到代地，刘恒见到使者，开始并不是很高兴，反而引起了疑心，因为他不敢相信这天大的好事居然会落到自己的头上，而他的属臣们也意见不同。代国郎中令张武等认为有诈，提议以有病不能前往为由推辞，以观察情况的变化；而中尉宋昌力排众议，认为刘氏江山稳固，不必有所顾虑。这说来说去，搞得刘恒他自己也不知道该不该去京城了，最后刘恒决定用占卜来决定吉凶。结果达到一个“大横”的占卜结果，这个结果表明：大横所裂的纹路很是正当，卜卦人马上即位做天王，将家族的伟业光大发扬，就像夏启延续夏禹那样。卦师向他解释天王即是做天子，比一般的王要高一级。
于是，刘恒初步决定入京即位。但是为了以防万一，刘恒在向长安进发的过程中，也是走一步看三步，就怕其中有诈结果会让自己性命不保。首先呢刘恒派自己的舅舅薄昭，先到长安探听虚实。打听打听群臣们是不是真的想要立他为帝；到了距离长安城五十里的时候，刘恒还是不放心，又派了属下宋昌先进城探路。宋昌到达渭桥，看到丞相以下的官员都来迎接。宋昌到高陵回报给刘恒，这时刘恒心里才稍稍安定，于是刘恒行进到达渭桥，群臣们都以臣礼拜见刘恒，刘恒亦谦逊回拜。太尉周勃进言说：“要求赐片刻时间秘密禀陈。”宋昌说：“要是太尉所陈的是公事，就请当着众臣的面奏；要是所陈的是私事，王者是无私的。”太尉周勃就跪着送上天子玉玺。刘恒辞谢说：“请到京都代邸再议。”（代邸：即代王每年来长安向皇帝朝拜时居住的驻京办事处）最后，小心的刘恒终于在陈平等众大臣的拥戴下，进入代邸商量。他老爹刘邦也就礼貌性的“三让”天下，刘恒这可是青出于蓝而胜于蓝啊，他来了个“五让”天下。刘恒西向两次辞让、南向三次辞让，在五让天下后，终于同意即皇帝位。刘邦做皇帝才三让，刘恒为什么要加码加到五让呢？因为刘恒的皇位实在算不得稳当，他作为庶四子，无论按照“嫡长为先”还是“父死子继”的“皇室继承法”，其皇位合法性都有所欠缺。事实上，以正统性而言，刘长和刘襄都不比他差，特别是刘襄。所以大臣们既然能立他，哪天闹翻了当然也可以用同样的方式废黜他。随后刘恒让刘兴居清理宫掖，确保万无一失，才住进了未央宫。选择良辰吉日，继承了皇位，是为汉文帝。
然而，现在即便当上了皇帝刘恒仍然感觉很头疼，因为在他之前，没有哪个皇帝是像他这样被大臣们选出来的，对于如何应对有功的大臣们和其他失意的候选者，也全无前人经验可循，全都是大姑娘上轿头一回。刘恒接下来该怎么办呢？于是当夜，刘恒也是一夜未眠，他连夜下达了三道诏令，算是新帝上任三把火吧！刘恒心想这三道诏令如果能顺利实行，他才能成为真正的皇帝，不然的话他将永远受制于这些权臣，只能是一个傀儡皇帝。
第一道：将周勃暂管的南北禁军兵权收回，交给自己的亲信、原代国中尉宋昌，并升任其为卫将军，总摄京城防务。
第二道：将皇宫的警卫工作交给自己的另一位代国亲信张武，并升任其为郎中令。
第三道：大赦天下，赐每位成年男子一级爵位，并赐牛酒若干，允许百姓们自由的聚饮五天。
这三道诏令，对稳固刘恒的皇位，效果可谓立竿见影。因为这从根本上保卫了自己的人身安全。然后，对于拥立他做皇帝的功臣们一一赏赐、封官晋爵，对于被吕后贬斥的刘姓王公恢复了爵位和封地，同时，对于跟随父亲刘邦开国的功臣们分别赏赐、分封。这些措施使的刘恒的帝位也得到了巩固。但还有些工作，需要长期的经营，才能见到效果。
同年（公元前180年）十二月，那位被刘襄骗了琅琊王刘泽，因为拥立他为皇帝，被立为地位更高的燕王，以酬报其功劳。而刘襄的两个弟弟朱虚侯刘章和东牟侯刘兴居则因讨伐吕氏有功也被分别晋封为城阳王和济北王；但这两块地方原本就是齐国的地盘，所以刘襄的势力反而因此被削弱了（事实上，刘章和刘兴居在与众大臣合谋诛吕时，大臣们曾许诺封他们为赵王和梁王，但是刘恒不同意）。此后不到两年，刘襄、刘章便郁郁而终、英年早逝了，而济北王刘兴居不想像他的两个哥哥一样，竟然玩起了造反，当然很快遭到了叔叔刘恒的镇压而失败，刘兴居也因此自杀身亡了（想当年，便是刘兴居向刘恒自告奋勇去请汉少帝刘弘出宫的，可见脏活不能随便干）。后来，刘恒干脆把齐国分为七份，让刘襄的其他弟弟们将它分了，以进一步削弱其势力。
接下来，打击重臣也是刘恒巩固帝位的一项重要措施。这方面主要是对大功臣周勃的处理。周勃因为拥立有功，每次退朝后，出来时总是很骄横的样子，似乎不把新帝放在眼里。而刘恒对他更加有礼，经常目送他离去。有大臣觉得刘恒不该对周勃这样重礼，有失君主的身份。刘恒知道后，刘恒对待周勃的神色变得越发严肃，而周勃对他也变得越来越敬畏。有一次周勃的一位属下提醒他：小心功高盖主，引火烧身。周勃如醍醐灌顶，猛然醒悟。于是辞去了右丞相（汉时以右为上，陈平当时是左丞相，相当于副职）的职务，刘恒很快也答应了。
又在一年后，因为陈平离世，一时半会也找不到合适的人选，刘恒又任命周勃做丞相，但仅十个月后，周勃这个丞相的用处又来了，刘恒又以列侯归封国为借口免除了他的相职。这是因为在当时，很多的列侯都住在长安，这给京城的粮食供应增加了很多负担，所以，文帝就下诏命列侯到自己的封国去生活，即使朝廷恩准留在京城，也要将自己的儿子派到封国去。但很多人找各种各样的借口留在京城，这使文帝很生气，便让丞相周勃带头做表率，免了丞相职务。
再后来呢，派有举报周勃身披盔甲，怀有谋反之心，刘恒马上派人把他抓来了。周勃一被抓因为恐惧，顿时慌了手脚，面对审问一时竟不知道怎样答辩。因此狱吏渐渐的也就开始欺凌侮辱他，周勃就拿出了点土特产（黄金）送给狱吏，收了好处之后，狱吏给他支了个招，在牍板背面写上字示意他说：“请公主作证。”公主，也是刘恒的女儿，周勃的长子周胜之娶了公主为妻，所以狱吏教周勃引用这层关系。同时周勃还把增封受赐的财物都给了刘恒的舅舅薄昭，又跟薄昭说明了自己决无谋反之心。于是薄昭向太后薄姬说情，太后也认为周勃没有谋反的事。
在刘恒临朝的时候，薄太后抓起头巾向刘恒扔过去，说：“绛侯身挂皇帝赐给的印玺，在北军率领军队，不在那时谋反，如今身居一个小县，反倒要谋反吗！”这时候刘恒已经看到周勃在狱里的供辞，于是向薄太后谢罪说：“狱吏刚才查清楚了，马上放他出狱。”就派使臣手持符节释放了周勃，恢复他的爵位和封邑。周勃出狱后说：“我曾经率领百万大军，然而怎么知道狱吏的尊贵呀！”这和封建时代很多皇帝相比，刘恒做得确实很宽容。
在刘恒即位三个月后，根据群臣的建议，立长子刘启为太子。这样，自汉高祖以来，预立太子就成为汉家的定制。同月，立窦氏（窦漪房）为皇后。