Trần Hiến Tông lên ngôi, tự xưng Triết Hoàng (哲皇), đặt niên hiệu là Khai Hựu (開佑). Hiến Tông lên ngôi còn nhỏ, quyền hành thực tế ở cả trong tay Thượng hoàng, cho nên tuy có trị vì 13 năm nhưng Trần Hiến Tông không được tự chủ việc gì cả.

Dưới triều Trần Hiến Tông, biên giới phía Bắc và phía Nam tương đối ổn định. Thời gian trị vì của Hiến Tông, nhà Trần không tổ chức khoa thi nào để chọn nhân tài. Vào năm Đinh Sửu (1337) có xuống chiếu cho các quan trong triều cũng như ngoài các lộ, hàng năm xét những thuộc viên do mình quản lý, người nào siêng năng cẩn thận thì giữ lại, còn người nào không làm được thì truất bỏ.

Từ năm 1333 đến năm 1338 chỉ trong vòng 6 năm, đã có nhiều thiên tai lớn xảy ra như lụt lội, bão gió, động đất. Vì vậy Trần Hiến Tông hạ lệnh cho các nơi lập kho lương chứa thóc thuế để kịp thời cấp cho dân đói.

Về văn hóa và một số ngành khoa học như thiên văn, lịch pháp, y học vào thời gian này cũng có những thành tựu đáng kể. Dưới triều Trần Hiến Tông có Hậu nghi đài lang, Thái sử cục lệnh là Đặng Lộ người huyện Sơn Minh (Ứng Hòa, Hà Nội) đã chế ra một dụng cụ xét nghiệm khí tượng gọi là Lung Linh nghi, khi khảo nghiệm không việc gì là không đúng.

Năm Khai Hựu thứ 13 (1341), ngày 11 tháng 6, ông qua đời ở chính tẩm, tạm quàng ở Kiến Xương cung, hưởng thọ 22 tuổi. Miếu hiệu là Hiến Tông (憲宗), thụy hiệu là Thể Nguyên Ngự Cực Duệ Thánh Chí Hiếu Hoàng Đế (體元御極睿聖至孝皇帝). Khoảng 4 năm sau (1344), Hiến Tông mới được an táng vào An lăng (安陵)[3].

Sau khi ông qua đời, Thượng hoàng Minh Tông chọn người con thứ của Hiến Từ Hoàng hậu là Trần Hạo (陳暭) lên ngôi, tức là Trần Dụ Tông.