Lưu Phất Lăng là con trai thứ sáu của Hán Vũ Đế Lưu Triệt, sinh vào năm Thái Thủy thứ 3 (94 TCN). Mẹ ông là Câu Dặc phu nhân Triệu thị, một sủng thiếp vào cuối đời của Hán Vũ Đế, nên khi còn nhỏ ông có hiệu [Câu Dặc tử; 钩弋子].

Năm Chinh Hòa thứ 2 (91 TCN), phát sinh Họa Vu cổ. Lệ Thái tử Lưu Cứ cùng Hoàng hậu Vệ Tử Phu đều bị hạ bệ, ngôi vị Thái tử của Hán Vũ Đế bị để trống[1]. Vào lúc này, những người con trai khác của Hán Vũ Đế bắt đầu có ý ngó đến ngôi vị Thái tử. Khi ấy, ngoại trừ Lệ Thái tử Lưu Cứ, Hán Vũ Đế còn có con trai thứ Tề Hoài vương Lưu Hoành, nhưng Lưu Hoành đã sớm mất[2]. Sau họa Vu cổ, những người con trai của Hán Vũ Đế chỉ còn: Yên vương Lưu Đán, Quảng Lăng vương Lưu Tư, Xương Ấp vương Lưu Bác (刘髆) cùng con trai của Triệu thị là Lưu Phất Lăng.

Không lâu sau khi Lưu Cứ mất, Yên vương Lưu Đán dâng thư, nói xin về kinh sư đảm nhiệm chức Thị vệ bảo vệ hoàng cung. Hán Vũ Đế nhìn ra Lưu Đán có âm mưu với ngôi vị Thái tử, liền rất tức giận, ở cửa Bắc giết chết sứ giả của Lưu Đán, cũng ra chỉ tước đi 3 huyện của nước Yên[3]. Còn Quảng Lăng vương Lưu Tư, vốn là người xa xỉ, không có tài cán lại thích làm càng lám quấy, từ lâu đã không phải người có thể trở thành Thái tử[4]. Còn Xương Ấp vương Lưu Bác, ông vốn là do Lý phu nhân sinh ra. Lý phu nhân là một sủng phi của Hán Vũ Đế, nhưng hai anh trai của Lý phu nhân là Lý Diên Niên cùng Lý Quảng Lợi liên tiếp đắc tội với Hán Vũ Đế. Đặc biệt là Lý Quảng Lợi tuy đã được tha thứ, cuối cùng lại đầu hàng Hung Nô, dẫn đoán toàn bộ nhà họ Lý bị tru di. Xương Ấp vương Lưu Bác có một nhà mẹ như vậy, không cần nói cũng thấy khả năng ông kế vị rất thấp. Hoàng lục tử Lưu Phất Lăng là đứa con trai còn lại, nhỏ nhất của Hán Vũ Đế, và cũng là nhân tuyển khả dĩ nhất của Hán Vũ Đế. Trong khoảng năm Chinh Hòa thứ 3 đến thứ 4 (90 TCN đến 89 TCN), Hán Vũ Đế cho rằng Lưu Phất Lăng tuy chỉ mới 6 tuổi, nhưng thân thể cực tốt, hơn nữa lại rất thông minh, dự bị lập làm Thái tử[5].

Năm Hậu Nguyên thứ 2 (87 TCN), Hán Vũ Đế Lưu Triệt sau 54 năm cai trị đã băng hà, Hoàng thái tử Lưu Phất Lăng lên ngôi tức Hán Chiêu Đế. Mất mẹ từ nhỏ, ông được chị gái là Ngạc Ấp công chúa chăm sóc.