巫蛊之祸的真相大白后，刘彻虽然怀着愤怒的心情将曾经参与陷害太子的人诛杀殆尽，但他心中的悲痛却更加深沉，经常神情萎靡，白天的时候精神恍惚，晚上却睡不着觉。
这种状况持续了约莫半年，这半年中，刘彻犹如回光返照一般想起他继位以来的种种事情：建明堂，大搞顶礼膜拜；允许以钱赎罪，吏治逐渐腐败；穷兵黩武，掏空国库；增加赋税，百姓的生活日益艰苦；耗费人力物力，从建元二年（前139）起建造自己的陵墓，一直到死前为止，建了五十余年；又迷信神仙方术，幻想长生不死；而且还听信方士之言大兴巫蛊之祸，最后逼得皇后自缢、儿孙惨死……凡此种种，每当想起之时，刘彻心中就一阵抽搐，眼前就会浮现出太子刘据活着时候的情景。太子敦厚仁慈，素来反对他用兵，反对他用酷刑，当时他是那么地反感，但现在，他深深觉得刘据当初的话有道理。这时候刘彻便自责起来，有时候在夜晚偷着哭，他是万民面前威武强势的帝王，看起来永远高高在上，但在心底里，也有儿女情长，只是他的责任太重，而他又隐藏得太深，没人能看到而已。
刘彻扪心自问，认为自己登基以来虽然做对了许多事，但同时也做了许多错事，这些错事，尤其是逼死自己儿子一事，让他已然心灰意冷，再没了什么雄心大志。征和四年（前89），刘彻在轮台亲自耕田，颁布了一道自我反省的诏书，这道诏书，就是《轮台罪己诏》。刘彻是这么说的，说他自即位以来做了许多狂妄悖谬之事，让天下百姓愁苦不堪，现在想起来，他后悔莫及。从今以后，凡是伤害百姓、浪费天下财力的事情，他都要一律废止！
《轮台罪己诏》颁布以后，刘彻如他所说的那样开始变更政策，休兵戈而与民休息。后来又听取大鸿胪田千秋的建议，遣散神仙方士等为乱宫室的人，以避免太子之祸重演。