第一任皇后：陳阿嬌
建元元年(前140年)，漢武帝即位，陳阿嬌以太子妃身份立爲皇后。其母竇太主(武帝即位後尊長公主爲大長公主，亦稱竇太主)劉嫖自恃有功於武帝，一直向武帝索取財物，引起武帝的不滿。而陳阿嬌被立爲皇后後，生性驕橫善妒，雖獨享寵愛卻始終沒能生孩子，花了巨資治療不孕之症也沒見效。武帝漸漸疏遠陳皇后。王太后對武帝說：“你剛即位不久，大臣們尚未歸附於你，之前商議興立明堂的事情已經惹怒太皇太后，如今又不順從長公主，必定會受到重責。婦人的性情是很容易高興的，你應該慎重思考該怎麼做!”武帝這纔對母女倆恩禮相待。
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一年後，漢武帝從姐姐平陽公主那裏得到歌女衛子夫，並加以寵幸。陳皇后聽說後，數次大鬧後宮，引起武帝強烈不滿。之後，有了身孕的衛子夫更加得到武帝的寵愛。竇太主聽說後心疼自己的女兒，就策劃殺死衛子夫還未出名的弟弟衛青，後衛青被好友公孫敖相救。隨着衛夫人爲漢武帝生下三個公主，而陳皇后卻還是沒育有一個子女，加上其外祖母竇太皇太后又去世。氣得陳皇后竟施以婦人媚道，東窗事發後，漢武帝吧此案交給酷吏張湯。最後，他追查出楚服等人爲陳皇后施巫蠱之邪術，犯了大逆無道。不久，與此案有“牽連”的三百餘人都被誅殺。同年秋陳皇后被廢黜，放逐長門宮，最終死在那裏。
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第二任皇后：衛子夫
“生男無喜，生女無怒，獨不見衛子夫霸天下。” 這是當時民間流傳的歌謠。唱的是衛子夫從歌女到皇后，一人得志，全家富貴的傳奇。衛子夫出身卑微，原來只是一個歌女，後來躋身於一朝皇后之列,成爲虎威皇帝漢武帝的第二位皇后。衛子夫的經歷不僅改變了自己的命運，同時也改變了自己一家人的命運，其弟衛青、外甥霍去病都是漢代歷史上著名的抗擊匈奴的英雄。然而，衛子夫在後宮複雜的環境中，做了三十八年的皇后，並不是獨霸天下，而是處處小心，謹小慎微，以恭謹謙和贏得漢武帝的恩寵，贏得了大臣和後宮人等的尊敬。在後來的日子裏，因爲衛子夫年老色衰，漢武帝移情別戀。雖然武帝后宮寵幸的嬪妃不少，但是因爲衛後小心謹慎，所以漢武帝對衛後還是很信任的。武帝每次出行，都把後宮事務託付給皇后。但是，在徵和二年(前91年)的巫蠱之禍中，衛子夫母子等人遭江充等人陷害，不能自明，自殺。十八年後漢宣帝劉詢以皇后禮重新厚葬她，追諡號曰 “思”，建園置周衛。史稱孝武衛思後。
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第三任皇后：李夫人
李夫人，河北定州人，西漢著名音樂家李延年、貳師將軍李廣利之妹，漢武帝劉徹的寵妃。李氏平民出身，父母兄弟均通音樂，都是以樂舞爲職業的藝人。後由平陽公主推薦給漢武帝，獲封夫人，深得漢武帝的寵幸，併爲漢武帝生下兒子昌邑哀王劉髆。李夫人死後，以皇后之禮安葬。漢武帝死後，李夫人配祭宗廟，追加尊號爲孝武皇后。
關於這位皇后，後世還流傳着關於她的很多典故。玉搔頭：一天漢武帝到李夫人宮中，忽然覺得頭癢，於是摘下李夫人頭上的玉簪搔頭。此事傳到後宮，宮女們都學着李夫人的樣子，在頭上插了一把玉簪，以致一時長安城內玉價倍增無數。
懷夢草：西漢時有一種植物名叫“夢草”，也叫“懷夢”，樣子很像菖蒲，但它是紅顏色，白天縮進地裏，晚上才從地下鑽出來。因爲只要懷揣一片這草的葉片，就能知道夜夢的兇吉，而且能立時得到應驗。李夫人死後，漢武帝十分思念她，很想要看一看她的樣子然而卻再也不可能。東方朔於是獻上一枝“夢草”給漢武帝，漢武帝揣上它，那天晚上果然夢見李夫人。因此將這種草改名爲“懷夢草”。招魂：《漢書》中記載方士少翁爲漢武帝招李夫人魂的事。而《史記》裏卻記載少翁招的是王夫人的魂。
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第四人皇后：鉤弋夫人
鉤弋夫人趙氏，河北人，漢昭帝劉弗陵的生母。傳說趙氏天生握拳不能伸展，漢武帝過河間，“望氣者言此有奇女”，於是召見她並將其手展開，展開後掌中握有一玉鉤，因此被稱爲拳夫人，又稱鉤弋夫人，後被封爲婕妤。班固在《漢書》裏稱漢武帝在甘泉宮修養，隨侍的趙氏因犯過錯，遭到漢武帝斥責，後來趙氏憂鬱而死於雲陽宮，就地下葬。現在更流行的說法是褚少孫在《史記》裏的補記：漢武帝爲防患女主亂政，立子殺母。
漢昭帝即位後，追封母親趙氏爲皇太后，爲她修建雲陵。追贈趙氏的父親爲順成侯，下詔在扶風設置園邑二百家，派長丞按規定奉守。順成侯的姐姐趙君姁，賞錢二百萬，並充實其奴婢與房宅。對其兄弟各按親疏進行賞賜。趙氏家族中沒有一人在朝爲官，只對趙父進行追封。
