武帝醒悟，有悔意，但并未赦免太子，太子逃到湖县一户贫家，户主常卖屦以维持太子生活所需。太子有一位富有的故人在此地，因为刘据派人找他而被人发现，官吏围捕太子，太子因拒绝被捕而自杀，户主亦被杀。
平反与清洗
征和三年(公元前90)，武帝对巫蛊之事有所察觉，却难以推翻自己之前的作为，看守高帝庙的小郎官田千秋正好在此时上书为太子鸣冤：“子弄父兵，罪当笞;天子之子过误杀人，当何罢哉!臣尝梦见一白头翁教臣言。”
武帝大悟，于是借机下台，将太子被逼起兵之事定性为“子弄父兵”，同时召见田千秋，并颇有深意地说道：“父子之间，人所难言也，公独明其不然。此高庙神灵使公教我，公当遂为吾辅佐。”并因此在一年间将田千秋连升数级，一跃而成丞相。
随后。武帝愤而族灭江充及刘屈氂家族，焚苏文于横桥上，曾在泉鸠里对太子兵刃相加的人，最初被任命为北地太守，后也遭满门抄斩。
武帝痛惜太子无辜，于是在爱子丧生的湖县(今河南三门峡灵宝县豫灵镇底董村南)修建思子宫以及归来望思之台，以寄托自己的哀思。此举令天下唏嘘不已。戾太子一案极大刺激了晚年的汉武帝，促使他颁布轮台诏，对自己过去几十年间的作为进行自我反思，并禁苛暴，止擅赋，力本农。修马政复令以补缺，毋乏武备，并为昭宣中兴创造了有利条件。
太子死后，武帝迟迟不立太子，时为武帝长子的燕王刘旦请求宿卫长安(显然意谋太子位)，武帝斥之曰：”生子当置齐鲁礼仪之乡!“并惩罚燕王，削其良乡、安次、文安三县。后元二年二月乙丑，武帝病笃，终于决定立赵国钩弋夫人之子刘弗陵为皇太子，翌日以霍光(霍去病异母弟)为大司马大将军，命其与车骑将军金日磾、左将军上官桀、御史大夫桑弘羊共辅少主。第三天武帝驾崩。
太子有三子一女，长子史皇孙刘进(即汉宣帝刘询之父)，一女尚平舆侯嗣子。全部因巫蛊之乱而遇害，只留下皇曾孙刘询。
十七年后刘弗陵去世，无子。权臣霍光废刘贺后，扶助刘询登上帝位，是为宣帝，即位后刘询颁布诏书：诏曰：“故皇太子在湖，未有号谥、岁时祠。其议谥，置园邑。”谥刘据曰“戾”(东汉著作《说文》:“戾。曲也，从犬出户下。戾者身曲戾也。”故而“戾”字应取蒙冤受屈之意)，所以刘据又称“戾太子”。
戾太子之狱的悲剧表面上看是由许多偶然因素促成的，但实际上源于对“独占”、“排他”和“终身世袭”的皇权的争夺，是权势欲对人的自然本性的扭曲。从夏、商、周三代开始，延至大一统的秦汉皇朝，国君终身制、君位世袭制就成了社会认可的制度。君权至上，不受限制，君主绝对集权，也成为不容怀疑的理念。
由此，觊觎和篡夺君位的事件层出不穷，即或是在骨肉至亲之间，为争夺皇位也酿成了一幕又一幕的惨剧。汉武帝受奸人蛊惑，小人利用武帝晚年的多疑乘虚而入，由是酿成了这对原本亲厚的父子间的悲剧。
