绥和二年(前7)，成帝暴毙，时年46岁，距赵家姐妹初入宫11年。成帝的死亡很不光彩，正史对此含糊其辞。野史上却将成帝的死因描述得绘声绘色。
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成帝暴崩，哀帝刘欣即位。当时废掉赵飞燕皇后封号的呼声很高，哀帝和傅老太太念赵飞燕之功，不顾众议，仍然封她为皇太后。赵飞燕虽然失去了往日的风光，但依然保住了性命和富贵。
好景不长，哀帝在位6年而崩。当时，傅老太太也早入黄泉，赵飞燕失去了最后的靠山。当政的大司马王莽和太皇太后王政君一致决定除掉赵飞燕，以太皇太后的名义下旨废掉其皇太后之名，令她迁居北宫。迁居不到一月，又被派去为成帝守陵。经过十几载奢华生活的赵飞燕无法忍受寂寞、屈辱、艰苦的日子，不久就在成帝的延陵中自尽身亡。