关于赵祯的身世，有一种至今流传的说法，这就是“狸猫换太子”的故事。主人公的传奇经历几乎家喻户晓，妇孺皆知。清末成书的小说《三侠五义》称刘氏、李氏在真宗晚年同时怀孕，为了争当正宫娘娘，刘妃工于心计，将李氏所生之子换成了一只剥了皮的狸猫，污蔑李妃生下了妖孽。真宗大怒，将李妃打入冷宫，而将刘妃立为皇后。后来，天怒人怨，刘妃所生之子夭折，而李妃所生男婴在经过波折后被立为太子，并登上皇位，这就是仁宗。在包拯的帮助下，仁宗得知真相，并与已双目失明的李妃相认，而已升为皇太后的刘氏则畏罪自缢而死。
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自宋朝以来，由于小说、戏剧等各种为人们喜闻乐见的艺术形式的演绎，仁宗生母之谜日益鲜活生动，备受世人关注。尽管历朝历代增加、删改了不少或虚假或真实的内容，而且，戏曲和小说中情节也不尽相同。然而，这一故事本身就是一件大案，仁宗究竟是真宗后刘氏之子，还是妃子李氏亲生，无论是小说，还是戏曲，几乎众口一辞，认定仁宗是李妃所生，而非刘皇后之子。
事实真是如此吗？
李氏本是刘后做妃子时的侍女，庄重寡言，后来被真宗看中，成为后宫嫔妃之一。在李妃之前，真宗后妃曾经生过5个男孩，都先后夭折。此时真宗正忧心如焚，处于无人继承皇位的难堪之中。
据记载，李氏有身孕时，跟随真宗出游，不小心碰掉了玉钗。真宗心中暗卜道：玉钗若是完好，当生男孩儿。左右取来玉钗，果然完好如初。这一传说从侧面反映出真宗求子若渴的迫切心态，也是真宗无奈之余求助神灵降子的真实写照。
虽然不尽可信，但可以肯定的是，李氏后来的确产下一个男婴。真宗中年得子，自然喜出望外。仁宗赵祯还未来得及睁开眼睛记住自己亲生母亲的容颜，便在父皇真宗的默许下，被一直未能生育的刘氏据为己子。生母李氏慑于刘后的权势，只能眼睁睁看着自己的孩子被别人夺去，却不敢流露出任何不满情绪，否则不仅会危害自身，也会给亲生儿子带来灾难。
乾兴元年，13岁的仁宗即位，刘氏以皇太后身份垂帘听政，权倾朝野。后人或许是出于男权意识，或许是基于正统观念，将刘后比作唐代的武则天，而对她当政非议甚多。加上宋初有过兄终弟及的先例，而真宗又确有一个能干的弟弟泾王赵元俨，便出现了许多传闻，说刘后在真宗临终时，以不正当手段排斥赵元俨，从而攫取了最高权力。
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流传最广的一种说法称，在真宗病逝前最后一刻，真宗用手指了指自己的胸，又伸出五指，再展三指，以示意叩榻问疾的诸大臣。后有人臆测，当时真宗是想让自己的弟弟，也即小说戏文中知名度极高的“八千岁”元俨摄政并辅佐赵祯。但刘后于事后派人对大臣解释说，官家所示，仅指三、五日病可稍退，别无他意。元俨闻听此事后，发现自己已成为刘后当权的障碍。为了避免遭到刘后的残酷政治打击，他立即闭门谢客，不再参与朝中之事，直至刘后去世，仁宗亲政。
然而，传闻毕竟不是事实。据可靠资料记载，真宗病危时，惟一不放心的就是自己年幼的儿子，生怕皇位落入他人之手。他最后一次在寝殿召见了大臣们，宰相丁谓代表文武百官在真宗面前信誓旦旦地作出承诺，皇太子聪明睿智，已经作好了继承大统的准备，臣等定会尽力辅佐。更何况有皇后居中裁决军国大事，天下太平，四方归服。臣等若敢有异议，便是危害江山社稷，罪当万死。
这实际上是向真宗保证将全力辅佐新皇帝，决不容许有废立之心。真宗当时已经不能说话，只是点头微笑，表示满意。事实上，真宗晚年，刘皇后的权势越来越大，基本上控制了朝政，再加上宰相丁谓等人的附和，因而真宗的担心并非毫无道理。真宗留下遗诏，要“皇太后权同处分军国事”，相当于让刘后掌握了最高权力。
这样，仁宗就在养母的权力阴影下一天天长大。刘太后在世时，他一直不知先皇嫔妃中的李顺容就是自己的亲生母亲。这大概与刘太后有直接关系，毕竟她在后宫及朝廷内外都能一手遮天。在这种情况下，恐怕不会有人冒着生命危险告诉仁宗身世秘密的。明道二年，刘太后病逝，仁宗刚刚亲政，这个秘密也就逐渐公开了。至于是谁最早告诉仁宗实情的，现在已很难弄清楚，凡是那些与刘太后不和的人均有可能向仁宗说明真相，但可能性最大的当是“八千岁”皇叔赵元俨和杨太妃。
蒙受了20年的欺骗，生母也在明道元年不明不白地死去，当仁宗知道自己的身世后，其震惊无异于天崩地陷。他抑制不住内心的悲伤，一面亲自乘坐牛车赶赴安放李妃灵柩的洪福院，一面派兵包围了刘后的住宅，以便查清事实真相后作出处理。此时的仁宗不仅得知了自己的身世，而且听说自己的亲生母亲竟死于非命，他一定要打开棺木查验真相。
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当棺木打开，只见以水银浸泡、尸身不坏的李妃安详地躺在棺木中，容貌如生，服饰华丽，仁宗这才叹道：“人言岂能信？”随即下令遣散了包围刘宅的兵士，并在刘太后遗像前焚香，道：“自今大娘娘平生分明矣。”言外之意就是刘太后是清白无辜的，她并没有谋害自己的母亲。
李氏是在临死时才被封为宸妃的，刘太后在李妃死后，最初是想秘而不宣，准备以一般宫人礼仪举办丧事。但宰相吕夷简力劝大权在握的刘太后，要想保全刘氏一门，就必须厚葬李妃，刘后这才意识到问题的严重性，决定以高规格为李宸妃发丧。生母虽然厚葬，但却未能冲淡仁宗对李氏的无限愧疚，他一定要让自己的母亲享受到生前未曾得到的名分。
经过朝廷上下一番激烈争论，最终，将真宗的第一位皇后郭氏列于太庙之中，而另建一座奉慈庙分别供奉刘氏、李氏的牌位。刘氏被追谥为庄献明肃皇太后，李氏被追谥为庄懿皇太后。奉慈庙的建立，最终确立了仁宗生母的地位，同时也意味着年轻的仁宗在政治上的日益成熟，逐渐摆脱了刘太后的阴影。