Lưu Khản là con của Trung Sơn Hiếu vương Lưu Hưng, cháu của Hán Nguyên Đế. Mẹ ông là Vệ cơ.

Năm 1 TCN, Hán Ai Đế vì hoang dâm quá độ, bị bệnh qua đời khi còn trẻ, không có con nối dõi. Thái hoàng thái hậu Vương Chính Quân - vợ Nguyên Đế và là bà nội của Lưu Khản - cùng người cháu trong họ là Vương Mãng gấp rút hành động, giữ lấy ngọc tỷ truyền quốc và thanh trừng các phe ngoại thích họ Phó, họ Đinh cùng những người về phe với họ.

Vương thái hoàng thái hậu và Vương Mãng lập Lưu Khản lên nối ngôi, tức là Hán Bình Đế. Vương Chính Quân lại xưng là Thái hậu như cũ, cử Vương Mãng làm phụ chính. Năm đó Lưu Khản lên 9 tuổi.