孝懷皇帝，是孝惠皇帝在登基之後，與宮中嬪妃所生。
孝懷皇帝出生之後不久，生母就抱病去世了。
當時的皇后張嫣一直沒能生下子嗣，呂太后心疼整日哀愁的皇后，就跟孝惠皇帝提議，將皇長子劉恭過繼到皇后膝下，孝惠皇帝答應了。
被過繼給孝惠皇后之後，孝懷皇帝以嫡長子的身份被立為太子，集萬千寵愛於一身，就連大臣們入了宮，都會對襁褓中的太子再三叩拜，繞道而行。
孝惠皇帝二年，長安城開始修造，在四年建成一半，到五年末終於建成，諸侯在六年冬十月到長安朝會。
當時的丞相是平陽侯曹參，滕公夏侯嬰對沒能成為丞相一直耿耿於懷，又對孝惠皇帝不重用自己懷恨在心。
孝惠皇帝四年，身為太子的孝懷皇帝四歲，滕公夏侯嬰想要親近太子，卻被年僅四歲的孝懷皇帝當面羞辱，便與宦者令張澤、內史劉揭一起，在長安城散佈了關於‘太子非陛下子嗣’的謠言。孝惠皇帝得知，以滕公有功社稷而沒有治罪。
孝惠皇帝五年，匈奴來使，單于冒頓在國書中言辭粗魯，以十分不禮貌的語言羞辱了攝政的呂太后；孝惠皇帝因此震怒，決定集大兵出長城，與匈奴決戰。
朝中大臣中，舞陽侯樊噲極力支援出征，並請求領十萬兵士討伐匈奴；河東郡守季布則反對，認為樊噲是在大言不慚，是為了武勳將漢室推向更加困頓的境地。
在朝堂紛爭不休，孝惠皇帝不知該作何抉擇的時候，時為太子的孝懷皇帝站了出來，對孝惠皇帝道：以前，英明神武的高皇帝曾試圖與匈奴決戰，最終卻導致了白登之圍，這就證明我們漢家還沒有與匈奴決戰的實力；兒臣一向與舞陽侯親近，但這一次，兒臣並不支援舞陽侯。
聽聞太子的言論後，呂太后心中有些不高興，便將年僅五歲的孝懷皇帝叫到了身邊，問道：我作為皇帝的母親，太子的祖母，往日對太子愛護有加；如今匈奴單于如此羞辱我，太子難道就一點都不憤怒嗎？
孝懷皇帝回答道：身為子孫，我與父皇自然是為太后受到的屈辱而感到憤怒；但如今父皇還沒有加冠，朝中政務掌在太后手中，太后替高皇帝照看天下，不應該因為自己的喜怒，而決定是否起兵。
最終，呂太后同意了孝懷皇帝的說法，在對匈奴單于的回書中忍辱負重，以財物賄賂了單于，重修兩國盟好。
匈奴在之後果然沒有攻擊漢室，單于甚至派使者向太后道歉，表示自己有失大邦禮數，希望得到太后的諒解。使者離去後，太后高興對的左右人說：有太子，漢家就算後繼有人了。
七年秋八月戊寅日，孝惠皇帝駕崩，發喪。
在葬禮上，太后一直在哭，卻沒有眼淚。此時留侯張良的兒子張闢疆在宮內擔任侍中，看到這個狀況，就問丞相：太后只有陛下一個兒子，如今陛下駕崩，太后看上去卻一點都不哀痛，丞相知道原因嗎？丞相搖了搖頭，問張闢疆：這是為什麼呢？
張闢疆回答道：皇帝沒有年長的子嗣，所以太后是在擔心你們這些開國功臣啊！如果丞相上奏請求敕封呂祿、呂產為將領，掌握長安南、北兩軍，其餘呂氏族人都入宮做事，太后必然會安心，我們也就可以躲避災禍了。
丞相聽從了張闢疆的計謀，請求任命呂祿為中尉，呂產為衛尉。太后果然安心，哀痛的哭了出來。呂氏亂臣的權力，也從這時開始逐漸壯大。
九月辛丑日，將皇帝葬於安陵，下令大赦天下，太子繼位為皇帝，拜謁高廟。
十月年初的時候改元元年。因為皇帝年少的緣故，政令都出自呂太后。
呂太后臨朝稱制，呂氏子弟因呂祿、呂產等人身居高位感到嫉妒，就爭相向呂太后訴苦，太后心地善良，只能聽從，就將右丞相王陵叫到了身邊，問：如果將這些呂氏子弟封為王侯，會如何呢？