汉昭帝元凤元年，公元前80年，春季，武都郡氐族人造反，汉昭帝派执金吾马适建、龙頟侯韩增、大鸿胪田广明率领三辅地区及太常管理的刑徒，一律免其刑罚，前往镇压。六月，大赦天下。七月，出现日全食。八月，改年号为元凤元年。八月初二，右扶风王訢被任命为御史大夫。
太常，秦置奉常，掌宗庙礼仪，汉时位列九卿之首，地位十分崇高，兼管文化教育、陵县行政，也统辖博士和太学。主要掌建邦之天地、神祇、人鬼之礼，吉凶宾军嘉礼以及玉帛钟鼓等。
上官桀父子既已得到了尊贵的地位，感恩长公主，便想为丁外人谋求封侯，但霍光反对。上官桀父子又请求任命丁外人为光禄大夫，以便能得到皇帝的召见，霍光仍然反对。长公主因此很怨霍光，而上官桀、上官安父子几次为丁外人谋求官爵都没能实现，也觉脸上无光。上官桀的岳父有一个宠信的人叫充国，担任太医监，因擅自闯入皇宫，被逮捕下狱，定为死罪。到了处决犯人的冬季时节，长公主为充国交纳二十匹马赎罪，才使其被免除死刑。上官桀、上官安父子于是更加怨恨霍光，更加感激长公主。从汉武帝时起，上官桀已位列九卿，地位高于霍光，到上官桀父子同为将军，昭帝的皇后又是上官安的亲女儿，而霍光只是皇后的外祖父，却反而专制朝政，因此上官桀父子与霍光争权。燕王刘旦觉得自己是汉武帝的长子，却未能继承皇位，也是心怀怨恨。御史大夫桑弘羊实行盐、铁、酒专卖制度，为国聚财，认为于国有功，想为其子弟求取官职，遭到霍光拒绝，因而也怨恨霍光。于是，盖长公主、上官桀、上官安、桑弘羊与刘旦密谋除掉霍光。
刘旦派孙纵之等人前后十余批次，带着金银、珠宝、快马等前往长安，贿赂盖长公主、上官桀、桑弘羊等人。上官桀等又命人伪造燕王上书，专等到霍光休假时奏闻汉昭帝，称：“霍光出外检阅郎官、羽林军时，命人清道戒严，还派太官安排饮食，和皇帝出行一样。”又称：“苏武出使匈奴被扣留二十年而不肯投降，回朝后只任命了个典属国，而大将军长史杨敞并无功劳，却被任命为搜粟都尉；另外，霍光还擅自增选大将军府的校尉。霍光专权，为所欲为，我怀疑他会做出不利于朝廷的非常之举。因此，我愿意交还燕王的印玺，进入宫廷侍卫皇上，监督奸臣，以防有变。”上官桀本打算从汉昭帝入手，让有关部门查办，然后由桑弘羊与大臣一起逮捕霍光。但上奏后，汉昭帝却批复。霍光听说此事后，第二天早朝时，停在朝房中不敢进殿。汉昭帝问：“大将军呢？”左将军上官桀应道：“因燕王控告大将军，所以他不敢上朝。”汉昭帝下诏：“召大将军上朝。”霍光上朝后，脱下官帽，叩头请罪。汉昭帝说：“将军请戴上帽子。朕知道这道奏章是假的，将军无罪。”霍光说：“陛下怎么知道这是假的？”汉昭帝说：“将军去广明校阅郎官，是最近的事；选调校尉的事，也还不到十天。燕王怎么能知道这些事！况且将军如要谋反，也用不着选调校尉。”此时，汉昭帝年仅十四岁，尚书及左右官员大惊。之后，发现呈递这奏章的人果然逃亡，汉昭帝急令抓捕。上官桀等人心中害怕，对汉昭帝说：“区区小事，不必穷追。”汉昭帝不听。后来，上官桀的同党中有人说霍光的坏话，汉昭帝立即怒斥道：“大将军是忠臣，先帝托付他辅佐我，谁再胆敢诬陷大将军，必治其罪！”从此，上官桀等不敢再诋毁霍光。
后来唐朝有位大臣李德裕评论说：君主之德，莫大于至明。明察可以看穿奸诈之徒，不管什么邪恶都无法被其蒙蔽，汉昭帝就是这样。这一点，不仅周成王应当感到惭愧，就连汉高祖、汉文帝、汉景帝也都不如。周成王听信了管叔、蔡叔的谗言，致使周公进退两难，只好东征。汉高祖听说陈平离开魏国，又背叛了西楚，便要舍弃这位心腹之臣。汉文帝认为季布好酒，难作天子近臣，便将其贬为郡太守；又怀疑贾谊专擅权柄，怕他生出叛乱，便又疏远了这位贤士。汉景帝相信杀死晁错能结束七国之乱，便将位列三公的晁错杀了。这就是所谓的“执狐疑之心，来谗贼之口”，你有怀疑的心思，便会召来奸贼的谗言。假使汉昭帝能得到伊尹、吕尚的辅佐，那么周成王、周康王都比不上他。
上官桀等人密谋，由长公主设酒宴邀请霍光，埋伏武士将霍光杀死，趁机废掉汉昭帝，迎立燕王刘旦为皇帝。刘旦安排驿马传书，往来递送消息，许诺事成后封上官桀为王，并联络了各郡、国的豪杰之士数千人。刘旦把这一计划告诉了叫平的燕国国相，国相说：“大王先前与刘泽合谋，事未举而消息泄露，是因为刘泽平素浮夸，好欺凌属下。我听说左将军这个人办事不稳重，车骑将军年轻骄横，我担心就像刘泽一样成不了事，又担心他们事成之后背叛大王。”刘旦说：“前些日子，有一个男子到皇宫门前，自称是前太子刘据，长安城中的百姓纷纷去看，嘈杂不已。大将军怕出事，派了军队维持秩序，目的是保护自己。我是先帝长子，天下信任，还怕被人反对吗！”其后，刘旦又对臣下说：“盖长公主告诉我，此事只是担心大将军霍光与右将军王莽。如今右将军去世了，丞相又有病，事情定会成功，大家等着看吧。”命令臣下收拾行装。
上官安则算计着将燕王刘旦引诱前来杀死，然后再废掉汉昭帝，拥立上官桀为皇帝。有人问他：“皇后怎么办？”上官安说：“猎狗追逐麋鹿，还会顾及兔子吗？况且我们因皇后而得尊贵，一旦皇上移情别爱，即使想作一名普通百姓也不可能。这是百世难逢的好机会！”恰巧盖长公主一位舍人的父亲担任稻田使者叫燕仓的，知道了上官桀等人的阴谋，遂将此事告诉了大司农杨敞。杨敞为人谨小怕事，不敢奏报朝廷，便称病请假在家卧床休息，但他将此事告诉了谏大夫杜延年，杜延年将此事奏报了朝廷。九月，汉昭帝诏令丞相率领中二千石大臣缉捕孙纵之及上官桀、上官安、桑弘羊、丁外人等人，连同他们的宗族，全部诛杀。盖长公主自杀。燕王刘旦得到消息后，召国相商议：“事已败露，还发不发兵？”国相说：“左将军已被处死，老百姓都知道了，不可发兵！”刘旦忧惧愤懑，摆设酒筵与大臣和妻妾诀别。正好汉昭帝下达诏书责问刘旦，刘旦便用王印的绶带将自己绞死，王后、夫人等二十余人也随其一起自杀。汉昭帝加恩，赦免燕王太子刘建死罪，废为平民，赐刘旦谥号“刺王”。上官皇后因年纪小，没有参与谋反，又是霍光的外孙女，所以没被废黜。
十月，汉昭帝封杜延年为建平侯，燕仓为宜城侯，原任丞相征事的任宫因为抓获了上官桀，被封为弋阳侯，丞相少史王山寿引诱上官安进入丞相府被捕，被封为商利侯。此事过了很久以后，文学官济阴人魏相在回答昭帝的策问时认为：“先前燕王刘旦为无道之事，韩义挺身而出劝阻，被燕王所杀。韩义与皇上，没有商朝比干与纣王那样的亲属关系，但却有比干谏纣王一样的节操，应当表彰韩义的儿子，向天下明示为臣的大义。”汉昭帝擢升韩义之子韩延寿为谏大夫。
大将军霍光因为朝中已无旧臣，而光禄勋张安世从汉武帝时起就任尚书令，心地行为纯粹笃诚，便奏请汉昭帝任命张安世为右将军兼光禄勋，作为自己的副手。张安世是前御史大夫张汤的儿子。霍光又以杜延年忠诚有气节，擢升其为太仆、右曹、给事中。霍光执法严厉，杜延年则常以宽厚辅之。每当官吏或百姓上书朝廷，提出有关建议，总是先交杜延年研究其是否可行，再上奏汉昭帝。对于参加朝廷考试合格的人，或派到地方为县令，或派到丞相府、御史府任用，一年后将其为官情况奏报朝廷，不称职者依法惩治。
这一年，匈奴派左、右两路骑兵二万人，分为四队，侵入汉朝边境虏掠。朝廷派兵追击，斩杀、俘虏匈奴九千人，生擒匈奴瓯脱王，汉军则无伤亡。匈奴见瓯脱王被汉军所擒，大感恐惧，怕他引导汉军袭击，便向西北方向远遁，不敢再南下虏掠。朝廷征发百姓屯戍瓯脱地区。
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