Năm 1847, Thiệu Trị băng hà, con bà là Hồng Nhậm được chọn nối nghiệp, tức Tự Đức. Lên ngôi, Tự Đức nhiều lần ngỏ ý định tấn tôn cho mẹ, nhưng bà nhất định chối từ. Mãi đến ngày 15 tháng 4 năm Tự Đức thứ 2 (tức 7 tháng 5 năm 1849), nhân dịp khánh thành Gia Thọ cung, bà mới thuận nhận Kim bảo (sách vàng & ấn vàng) và tôn hiệu là Hoàng thái hậu, giúp Hoàng đế Tự Đức việc chính sự.

Tháng 6 năm Quý Mùi (1883), Tự Đức qua đời, để di chiếu tôn bà làm Từ Dụ Thái hoàng thái hậu (慈裕太皇太后). Nhưng vì việc nước lắm rối ren, qua các đời Dục Đức, Hiệp Hòa và Kiến Phúc, các vị tự quân đều bị phế truất liên tiếp nên đều không kịp tôn phong.

Năm 1885, Hoàng đế Hàm Nghi kế vị, ông mới có thể làm lễ tấn tôn cho bà theo di chiếu. Cũng ngay năm đó, sau lễ tấn tôn trên, xảy ra Trận Kinh thành Huế 1885, Thái hoàng thái hậu cùng với hai bà Phi của Tự Đức là Lệ Thiên Anh Hoàng hậu và Học phi Nguyễn Thị Hương, được gọi là Tam cung (三宮), đã nghi giá ra Khiêm cung, rồi lại được Tôn Thất Thuyết mời đến Quảng Trị.

Ngày 3 tháng 6, xe ngựa của Thái hoàng thái hậu dời trở về Khiêm cung, vì cho rằng thành Quảng Trị không hợp làm nơi chốn. Lúc đấy Hàm Nghi vẫn còn chống quân Pháp ở bên ngoài, việc nội chính đều do Thọ Xuân Vương Nguyễn Phúc Miên Định quản lý, gọi là Nhiếp chính vương, nhưng căn bản đều phải thông qua ý chỉ của Tam cung bên trong.

Ngày 27 tháng 6, chính quyền Pháp trao trả kinh thành Huế lại cho triều đình, và mời 3 cung ngự giá về. Bấy giờ, Thọ Xuân Vương cùng Phan Đình Phùng, Nguyễn Hữu Độ bàn luận với các quan Pháp đưa Kiên Giang quận công Chánh Mông lên ngôi, tức Đồng Khánh.

Năm 1887, Đồng Khánh năm thứ 2, hoàng đế tấn tôn mỹ hiệu cho bà là Từ Dụ Bác Huệ Thái hoàng Thái hậu (慈裕博惠太皇太后). Năm 1889, Thành Thái nguyên niên, nhân dịp mừng bà thọ 80 tuổi, bà được Thành Thái dâng tôn hiệu là Từ Dụ Bác Huệ Khang Thọ Thái thái hoàng thái hậu (慈裕博惠康壽太太皇太后).

Năm 1902, mùng 5 tháng 4 (tức 12 tháng 5 năm 1902), Thái thái hoàng thái hậu băng hà, thọ 92 tuổi, được dâng tên thụy là Nghi Thiên Tán Thánh Từ Dụ Bác Huệ Trai Túc Tuệ Đạt Thọ Đức Nhân Công Chương hoàng hậu (儀天贊聖慈裕博惠齋肅慧達壽德仁功章皇后).

Ngày 20 tháng 5 năm đó, triều đình cử hành đại lễ an táng bà gần phía sau bên trái Xương Lăng, và có tên là Xương Thọ Lăng. Hiện toàn thể khu lăng này tọa lạc tại chân một dãy núi thấp (núi Thuận Đạo), thuộc làng Cư Chánh, xã Thủy Bằng, huyện Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên (nay thuộc tỉnh Thừa Thiên - Huế), cách Kinh thành Huế chừng 8 km [7]

Lễ xong, bài vị của bà được thờ ở Biểu Ðức điện trong Xương Lăng, được thờ ở Thế Miếu trong Hoàng thành Huế.