Ngày 2 tháng 4 năm 1160, Tống Cao Tông chính thức lập Triệu Viện làm hoàng tử, đổi tên là Triệu Vĩ[5]. Sang ngày 5 tháng 4, ông được gia Ninh Quốc quân tiết độ sứ, Khai phủ nghi đồng tam ti, tiến phong Kiến vương. Chiếu vừa ban ra, sĩ đại phu cả thảy đều mừng rỡ. Tháng 5 năm đó, ông được ban tên tự Nguyên Khôi[5]. Ngày 2 tháng 11 năm 1161, được đổi làm Trấn Nam quân tiết độ sứ. Lúc này triều đình lại phải đối mặt với cuộc tấn công mới của nước Kim. Vua Kim là Kim chủ Lượng dẫn 60 vạn quân nam xâm, nhanh chóng lấy mất Lưỡng Hoài, cả Lâm An chấn động. Cao Tông lo sợ lại muốn bỏ chạy ra biển, quần thần cũng ra sức hùa theo. Triệu Vĩ thấy triều thần hèn nhát như thế bèn xin tự mình ra trận giết địch. Cao Tông vì thế cũng có phần tự tin hơn. Vào cuối năm này, quân đội triều Tống đánh bại quân Kim một trận lớn ở Thái Thạch Kì, giải được mối nguy cơ mất nước[14].

Năm 1162, con gái của thái tử là Gia quốc công chúa qua đời, Cao Tông muốn trị tội bọn thái y vì không hết lòng cứu chữa, nhưng thái tử biện hộ cho bọn họ, nói rằng sức khỏe của công chúa từ nhỏ đã suy yếu chứ không phải lỗi của thái y, do đó bọn thái y không bị trị tội.

Lúc này Cao Tông tuổi cao đã cảm thấy mệt mỏi nên muốn nhường ngôi, nhưng Triệu Vĩ cho rằng lúc triều đình đang phải chống chọi với giặc Kim hùng mạnh thì không thích hợp để mình nhận ngôi báu. Về sau chiến sự chấm dứt, tể tướng Trần Khang Bá và trung thư xá nhân Đoàn Văn Nhã đề nghị phải danh chính ngôn thuận lập Vĩ làm hoàng thái tử, Cao Tông bằng lòng. Ngày 12 tháng 7 năm 1162, chính thức hạ chiếu sắc phong Triệu Vĩ làm thái tử, cải tên là Triệu Thận, Học sĩ thừa chỉ Hồng Tuân được phong làm Thái tử trạch tự, truy phong cha đẻ của thái tử làm Tú vương[15]. Ngày 22 tháng 7, Cao Tông ban cho Triệu Thận tên tự mới là Nguyên Vĩnh. Sau đó Cao Tông hạ chiếu:

Ngày Bính Tí (24 tháng 7), nhà vua sai trung sứ triệu thái tử vào trong cung, ban lệnh nhường ngôi, thái tử từ chối ba lần, lại muốn trở về đông cung, nhưng Cao Tông không chịu, mới phải chấp nhận. Thị thần đưa thái tử bước lên bảo tọa, thái tử không chịu ngồi. Mãi sau nài nỉ đến bảy tám lần, thái tử bèn ngồi né sang một bên. Tể tướng Trần Khang Bá dẫn trăm quan đến chúc mừng, mời thái tử lên ngai vàng, tức là Tống Hiếu Tông. Sau lễ thụ thiện, Cao Tông dời đến cung Đức Thọ, Hiếu Tông sửa sang mũ áo, đội mưa đưa tiễn đến tận cung, Thượng hoàng do đó có lời khen ngợi.