建元三年(公元前138年),卫子夫由于怀了汉武帝刘彻的骨肉而被封为夫人(夫人是仅次于皇后的嫔妃,当时窦太后尚在世)。
元朔元年(前128年)卫子夫生下皇长子刘据,由是被立为皇后。元狩元年(前122年)皇长子刘据被立为太子。
征和二年(前91年),奸人江充、宦官苏文等刻意制造巫蛊案陷害太子刘据,太子被迫起兵反抗,兵败自杀。
卫子夫由于支持太子,被汉武帝迁怒,不能自明而自杀。其时葬于桐柏,十八年后她的曾孙刘询登基为汉宣帝,于是以皇后礼重新厚葬她,追谥号曰“思”,建园置周卫。史称孝武卫思后。
卫子夫为武帝皇后38年,是中国历史上在位第二长的皇后,第一位是明神宗王皇后。卫子夫本是袭封平阳侯曹时府中的讴者,服侍曹时的夫人平阳公主。
汉武帝即位后,他的第一位皇后,也就是野史中(志怪小说《汉武故事》)武帝幼年时戏言要藏于金屋的阿娇。两人婚后十一年无子(根据资治通鉴汉武帝卷资治通鉴建元二年条记载,陈后在建元二年卫子夫入宫前已经失宠,结合汉书可知刘彻陈后在武帝7岁立为太子后不久即结婚),所以平阳公主就把邻近大户女子收买来,养在家中,准备 让汉武帝选取为妃。
适逢汉武帝在霸上祭扫后来到平阳侯家中,平阳公主就将这些美女装饰打扮起来,供汉武帝选择。但汉武帝看后,觉得都不满意。在武帝与平阳公主一起饮酒的时候,又让歌女献歌助兴,汉武帝便在众女中一眼看中了卫子夫。随后,汉武帝起坐更衣,卫子夫便来服侍,一见倾心。这样,平阳公主送卫子夫入了宫。入宫一年多来,由于陈皇后的妒忌,被贬为宫女,再也没有得到汉武帝的宠幸。
建元三年汉武帝准备在后宫选上自己喜欢的人,释放一批不中用的宫女,卫子夫才又见到他,并哭泣着请求放她出宫。汉武帝怜爱她,便不予她出宫并再度临幸了她,不久卫子夫就有了怀孕。陈皇后知道卫子夫怀孕后,十分妒忌。馆陶大长公主(刘嫖)于是派人绑架了给事建章未知名的卫青,企图杀了卫青。卫青的朋友公孙敖带人将卫青救出,事发之后武帝大怒,于是召卫子夫的兄长卫长君、弟弟卫青入宫为侍中。卫家大姐卫君孺嫁给太仆公孙贺,二姐卫少儿嫁给开国功臣陈平曾孙陈掌。其后卫家开始显贵,卫子夫被封为夫人,卫青为建章监、太中大夫。
汉武帝元朔元年(前128年),卫子夫生下皇长子(刘据),遂被立为皇后。元狩元年(前122年),刘据被立为太子。由于他是汉武帝29岁才得来的皇长子,十分得父亲宠爱。刘据刚刚出生武帝便命人为他做《皇太子赋》,等于提前就昭告天下这个刚出生的婴儿就是太子,同时建立神祠感谢上苍赐他皇长子。
刘据长大后,武帝除了派德高望重的太傅辅导他学习《觳梁春秋》、《公羊春秋》外,还为他建了一座苑囿接待宾客,称为博望苑。
皇太子的确立,自然更加巩固了皇后的地位,因此,卫皇后的荣宠也达到了极点。然而,作为宫廷妇人,随着容颜的衰老,卫皇后尊宠程度也在逐渐下降。
元朔元年后,卫子夫在汉武帝面前的宠幸地位被王夫人所代替。之后又有李夫人、尹婕妤、邢夫人、赵婕妤(钩弋夫人),在她立为皇后的第38年,也就是汉武帝征和二年(前91年),因遭巫蛊之祸陷害,不能自明而自杀。