公元前49年，宣帝病逝，其子刘奭（shì）登基，因擅长史书，被称作“诗文皇帝”，史称汉元帝。
　　
　　 汉元帝时，自己优柔寡断，软弱无能，外戚和宦官乘机弄权，朝中各派势力勾心斗角，结党营私，致使政治日趋腐败；地方豪强巧取掠夺，兼并土地，阶级矛盾日益加深，西汉王朝自元帝开始走向没落。
　　
　　 前33年，元帝病死，皇太子刘骜继位，史称成帝。成帝时，大权委落于皇太后王政君母舅之手，外戚的专权，导致朝廷政治昏暗，那时黄河泛滥成灾，百姓流离失所，各地人民暴动此起彼伏。汉成帝由于种种原因，一生没有子嗣，继位问题成了一个难题。最终，成帝确定让侄子刘欣继承大统，这就是历史上的汉哀帝。　
　　
　　 汉哀帝是中国历史上少有的几个不仅贪婪女色，又宠爱男色的帝王之一。他极宠宫中舍人董贤，有一天早晨醒来，见董贤还熟睡着，汉哀帝不忍惊动他，轻轻想抽回衣袖。不料，衣袖被董贤的身体压住，情急之下，汉哀帝从床头拔出佩剑，将衣袖割断后悄悄走出。因此，后人把嬖宠男色称作“断袖癖”。虽然，汉哀帝即位之初，雄心壮志地想一改前朝的弊政，挽救大汉颓废之势，成为一个名垂青史的明君。但往往事与愿违，改革欲速则不达，得不到地主阶级的支持，社会矛盾更加突出。
　　
　　 年近26岁的汉哀帝一命呜呼后，也没有留下继承人，这时，他的祖母、71岁的太皇太后王政君又东山再起，把持朝政，指定中山王箕子为帝，史称汉平帝。
　　
　　 汉平帝年幼，太皇太后的侄子王莽被封安汉公，乘机辅政，大权重被外戚掌握。公元5年，汉平帝被王莽毒杀后，立了年仅2岁的孺子刘婴为傀儡皇帝，王莽自称摄皇帝，实际上王莽已控制朝政，离皇位只有一步之遥了。公元8年，王莽篡夺皇位，改国号新，自此西汉王朝退出历史舞台。