吕夷简入奏说：“臣闻得有宫嫔病殁，如何不闻内旨治丧？”刘后听了，勃然变色，知道语出有因，碍着仁宗在旁，不便追问，即便立起，引了仁宗入内。不到一刻，重又出外，立在珠帘下，召夷简问：“一宫人死，相公云云，何欤？”吕夷简说：“臣待罪宰相，事无内外，无不当预。”刘后将脸一沉道：“卿要离间我母子么？”夷简不慌不忙地奏道：“刘后不顾念刘氏，臣不敢多言。若欲使刘氏久安，宸妃葬礼，万难从轻。”刘后心性本来灵敏，听了不禁点头，遂命重殓宸妃。吕夷简又对内侍罗崇勋说：“宸妃当以皇后礼服殓，用水银实棺，以后别说我吕夷简没有提醒你。”罗崇勋不明所以，只得到刘后跟前将吕夷简的话逐一奏闻。她低着头想了一会儿，便命依了吕夷简，用后服盛殓。
次年春季，刘后欲穿天子的兖冕入祭太庙。之后临朝办事，也穿起兖冕，冠前后垂珠翠十旒。许多善于趋奉的小人都疑心刘后要自己做皇帝。小臣方仲弓上书，请依武后故事，立刘氏庙，三司使程琳画了一幅《武后临朝图》给刘后以讨好。哪知刘后掷在地上：“吾不做此负祖宗事。”
刘后忽感寒疾，病得十分沉重。仁宗征召天下名医，诣京诊治，始终无效。刘后逾月而崩，葬于永定陵西北，时年六十五岁。终太后世，仁宗不知自己为李宸妃所生。旁人都畏惧刘后，没有敢说的。
刘后临死之时，口不能言，还用手牵扯衣服，好像有所嘱托。仁宗看了不免怀疑。参政薛奎说：“太后想是穿了兖冕，不便见先帝于地下。”仁宗恍然大悟，遂用后服殡殓。
元俨对仁宗说：“治天下莫如孝，皇上临御十余年，连本生母还没有知道。这也是我辈臣子不能尽职之过。”
仁宗愈加惊疑，急问元俨原委。
元俨说：“陛下是李宸妃所生。刘杨二后，不过代育。”
仁宗不待说毕，便恨恨说：“皇叔何不早言？”
元俨说：“先帝在日，刘后已是用事。至陛下登基，内蒙外蔽。刘后又讳莫如深，不准宫廷泄漏机关。臣早思举发，惟恐一经出口，臣遭谴责，固不足惜，且与圣躬及宸妃有碍。臣十年来杜门养晦，不预请谒，正欲为今日一明此事。谅举朝大臣，意亦相同。只可怜宸妃诞生陛下，终身莫诉。就是当日身死，也有人说是刘后暗中谋害。”
仁宗听到这里，忍不住泪水流淌，大声号痛，亟往宸妃殡所，亲视遗骸。
李宸妃被尊为太后
谥曰章懿。仁宗不视朝累日，下哀痛之诏自责。又亲自抚李宸妃的棺木恸哭。他嫌棺木不好，另外备了楠木梓宫，开棺观看，见李宸妃身上全是皇后冠服，棺中贮水银，而容如生。仁宗心中才略略宽慰，回到宫内，私自叹息说：“人言究不可尽信。”因此待刘氏恩礼如故。
评价
公平地说，刘后临朝十一年，政令严明，恩威并用。内外赐予，也有节制。漕使刘绰自京西还都，奏称在庾储粟，有羡余粮千斛，乞付三司。刘后说：“卿识王曾、张知白、吕夷简、鲁宗道么？他四人曾进献羡余么？”刘悼怀惭而退，到了晚年，宦官始从中弄权，所有被服兖冕等事，皆是他们怂恿出来的。刘后称制凡十一年，仁宗即位，刘后谕辅臣说：“皇帝听断之暇，宣诏名儒讲习经史，以辅其德。”不可谓妇人之见。《宋书》载：“初，仁宗即位尚少，太后称制，虽政出宫闱，而号令严明，恩威加天下。左右近习亦少所假借，宫掖间未尝妄改作。内外赐与有节。”“赐族人御食，必易以扣器，曰：‘尚方器勿使入吾家也。’”“太后保护帝既尽力，而仁宗所以奉太后亦甚备。上春秋长，犹不知为宸妃所出，终太后之世无毫发间隙焉。”刘后虽垂帘听政，但不以权力害天下，所作所为可圈可点。惟有割断李宸妃与仁宗的母子之情实属不近人情。幸好刘后生前以皇后礼制葬李宸妃算是明智之举，否则刘氏家族可能被戮无疑了。后世有狸猫换太子之说，全系捕风捉影，不可尽信。
