刘据见江充故意陷害自己，立即亲自到甘泉宫去奏明皇上，希望能得到皇上的赦免。而江充害怕刘据向汉武帝揭穿了自己的阴谋，赶紧派人拦住刘据的车马，说什么也不放他走。刘据被逼得走投无路，只好让一个心腹装扮成汉武帝派来的使者，把江充等人监押起来。
刘据指着江充骂道：“你这个奸臣，现在还想挑拨我们父子的关系吗？”说完，刘据就借口江充谋反，命武士将他斩首示众。
太子刘据为预防不测，急忙派人通报给卫皇后，调集军队来保卫皇宫。而这时，宦官苏文等人逃了出去，报告汉武帝说是太子刘据起兵造反。汉武帝信以为真，马上下了一道诏书，下令捉拿太子。
事到临头，刘据只好打开武库，把京城里的囚犯武装起来，抵抗前来镇压“造反”的军队。并想调集胡人军团与北军，结果胡人军团被汉武帝调集镇压太子叛乱，北军监护使者任安受了太子的印后闭门不出。太子还向城里的文武百官宣布：“皇上在甘泉宫养病，有奸臣起来作乱。”这样一来，弄得城里的官民也不知道究竟是谁在造反，就更加混乱起来。
双方在城里混战了四五天，死伤了好几万人，大街上到处都是尸体和血污。结果，刘据被打败，只好赶紧带着他的两个儿子往南门，守门官田仁放太子逃出长安，最后跑到湖县（今河南灵宝西）的一个老百姓家里躲藏起来。
不久，新安（今河南渑池东）县令李寿知道了太子的下落，就带领人马来捉拿他。刘据无处逃跑，只好在门上拴了一条绳子，上吊死了。他的两个儿子和那一家的主人，也被李寿手下的张富昌等人杀死了。
后来，汉武帝派人调查，才知道卫皇后和太子刘据从来没有埋过木头人，这一切都是江充搞的鬼。在这场祸乱中，他死了一个太子和两个孙子，又悲伤又后悔。于是，他就下令灭了江充的宗族，宦官苏文被活活烧死。其他参与此事的大臣也都被处死。
最后，汉武帝越想越难过，就派人在湖县修建了一座宫殿，叫作“思子宫”，又造了一座高台，叫作“归来望思之台”，借以寄托他对太子刘据和那两个孙子的思念。
汉武帝一代明君也会犯这样的错误，最可惜的就是太子刘据了，无处申冤。