爱新觉罗·永璇于乾隆十一年丙寅(1746)七月十五日午时生。
雍正帝继位后，吸取康熙朝建储的经验教训，不再明立太子，而是将心中默定的太子书写两份，一份藏于内廷乾清宫的“正大光明”匾的后边，另一份自己收藏，并且明示群臣，太子已立，“国本”确定，臣民尽可放心。他所密立的这位太子，便是皇四子弘历，即后来的乾隆帝。雍正临终，大臣按他的指示，从乾清宫正大光明匾后取下那份密旨，与其身边收藏的那份对照，弘历由此顺利承继大统。
乾隆帝继位后不久，遵行乃父这一“秘密建储”之法，密立嫡子永琏为太子，不想这位皇子两年后病亡。此后，乾隆帝又曾先后想立皇七子永琮、皇五子永琪，这两位皇子同样未能长寿，其中永琮仅两岁便感染天花而亡。因为是秘密立储，所以上述乾隆帝之立永琏为太子，以及后来想立永琮、永琪，都是事后他向群臣透露，大家才知道的。皇五子永琪死于乾隆三十一年(1766)三月。此后的七年中，乾隆帝又在其他几位皇子中物色人选。当时在世的皇子共有七人，其中皇四子永珹、皇六子永瑢已出继旁支为嗣，其余五人是：皇八子永璇、皇十一子永瑆、皇十二子永璂、皇十五子永琰、皇十七子永璘。这五人中，皇十二子永璂的身分最高，他是乾隆帝第二个皇后乌喇那拉氏所生，当时十五岁，但就在这上一年(乾隆三十年)，其生母那拉氏皇后与乾隆帝发生尖锐矛盾，其真实具体原因，至今仍是个谜。乾隆盛怒之下想把她废掉，虽因群臣苦谏未成事实，但那拉氏的皇后已名存实亡，次年，即乾隆三十一年七月便悒郁成疾身亡。乾隆帝尚余怒未消，命以低于皇后规格的皇贵妃丧礼葬之。这一事件殃及皇十二子永璂，且永璂又无出众才能，所以他已不大可能被立为太子。其他几位皇子，皇十七子永璘，出生于乾隆三十一年五月，当时尚在襁褓之中。皇八子永璇，年龄较长，但举止轻浮，做事不得体，人缘也不太好，并曾受到乾隆帝的公开斥责。皇十一子永瑆，文才较优，尤善书法，但乾隆帝对他的不重骑射、仿效汉族儒生的文人习气很是反感，也曾严厉申斥。
相比之下，皇十五子永琰在当时的诸皇子中，其才德就算是较优的了。乾隆后期的一些口碑反映也说明了这点。出使清朝的朝鲜使节，曾据他们的见闻向本国国王介绍当时几位皇子的情况，以推测谁是被立的皇储，他们说皇八子永璇是“沉湎酒色，又有脚病，素无人望”;还有的说他“性行乖戾，屡失上意”。对皇十一子永瑆的评价是“为人恺悌，最著仁孝”，但“柔而无断”。而对皇十五子永琰，则颇多赞誉，有的称他“饬躬读书，刚明有戒，长在禁中，声誉颇多”。有人说他“勤於学业，而人望所在”，“为人沉重，处事刚明，皇帝宠爱，朝野想望”，还有人称赞皇十五子“度量豁达，相貌奇伟，皇上以类己，最爱，中外属望焉”。乾隆三十八年(1773)冬，已是六十三岁的乾隆帝最终确定了皇储的人选，将密旨缮写两份，分藏于乾清宫正大光明匾之后及自己身旁，并将此事谕知军机大臣。乾隆帝密定的储君，与大家的推测是一致的，是皇十五子永琰。当然，这是乾隆六十年(1795)九月乾隆帝即将禅位之际，才宣示揭晓的。
乾隆五十四年(1789)十一月，乾隆帝册封皇子爵位，皇十五子永琰被封为嘉亲王，皇十一子永瑆封成亲王，皇十七子永璘封贝勒，低亲王两级。出继慎郡王府的皇六子永瑢，由质郡王晋封为质亲王，而皇八子永璇，在乾隆四十四年(1779)时已封仪郡王，此时未再晋封，反在其两位皇弟永瑆、永琰爵级之下。从这一封爵待遇，可看出乾隆帝对诸皇子的态度，乾隆对永瑆、永琰是比较有好感的。这时的大臣们猜测，乾清宫正大光明匾后面所书的皇储之名，大约不出这两人。五年后的乾隆六十年九月初三日(1795.10.15)，乾隆帝终于揭开谜底，他召集诸皇子、皇孙、王公、大臣于勤政殿，当众开启二十二年前所写的密旨，公同阅看，并让臣下公布：当年密立的皇太子是皇十五子永琰。并于当日正式册封永琰为皇太子，同时宣布第二年正月禅位，以实现他曾说过的在位之年不超过其皇祖康熙帝之六十一年的诺言。