公元前165年春天，成纪县报告有黄龙出现，汉文帝于是下诏书商议举行郊祀。公孙臣明定汉朝服色，新垣平主导建立五庙，这些事都记录在《郊祀志》中。
夏天四月，汉文帝来到雍城，开始郊祭五帝，宣布大赦天下。恢复对名山大川一度断绝的祭祀，有关官员按照时节进行致礼。九月，汉文帝下诏给各诸侯王、公卿、郡守，让他们推荐贤良能直言劝谏的人员，汉文帝亲自当面问策，选用其中有真知灼见的，其事情记录在《晁错传》中。
公元前164年夏四月，汉文帝到渭阳郊祀五帝。五月，封齐悼惠王刘肥的六个儿子和淮南厉王刘长的三个儿子都为王。
秋天九月，汉文帝得到新垣平献上的玉杯，上面刻有“人主延寿”四个字，汉文帝下令天下吃喝庆贺，确定第二年年改元。
公元前163冬十月，新垣平欺骗汉文帝的事情败露，以谋反罪夷灭三族。春三月，汉惠帝的皇后张氏去世。
汉文帝下诏书说：“过去几年频繁欠收，再加上水旱疾疫灾害，朕我感觉很担忧。我愚昧不明事理，所以不知道具体原因。难道是因为朕执政有所过失而导致这样吗？或者是天道不顺，地利不得，人事失和，鬼神没有受到祭享吗？到底为什么这样呢？难道是将相百官的俸禄花费太多，所办的无用之事太多了吗？为什么百姓的粮食这么缺乏呢！我们的耕田并没有减少，而百姓数量也没有增加，每口人所占有的耕地，比起古代增加了不少，但百姓的粮食却一直不足，其中原因到底在哪里呢？难道是百姓从事工商业损害了农业生产，或者是酿酒所耗费的粮食太多，用粮食喂养的六畜数量太多吗？我从小的方面和大的方面都进行了考虑，却没有弄明白其中原因。现在就交给丞相、列侯、两千石官吏和博士们商议一下，有知道怎样去帮助百姓增加粮食的，无论是深思熟虑或者偶发奇想，都不要有所隐瞒讲出来。”
公元前162年夏天，汉文帝到达雍城棫阳宫。六月，代王刘参去世，匈奴派人前来和亲。汉文帝下诏书说：“因为朕不明智，不能播送远德，有的方外之国从不宁息。四荒之外不安其生，封域之内勤劳不定，这两者的过错，都是因为朕德薄而不能达远。过去连续多年，匈奴人侵暴边境，多杀吏民，边臣兵吏又不能告诉匈奴人我们和平相处的本意，所以更加重了我的不德。战争长久难以结束，中外之国怎么能够自宁？朕我现在夜以继日，勤劳天下，忧苦万民，经常辗转反侧不安，没有一天不敢忘怀于心，所以派出的使者冠盖相望，结连在道路上，只是为了把朕的真实想法告诉匈奴单于。现在单于恢复以往的做法，考虑社稷安定，让万民受利，新近和朕一起摒弃过去的不愉快，一起携手同道，结为兄弟之义，以保全天下元元万民。和亲的政策已经确定，就开始于今年。”
公元前161年春二月，汉文帝来到代地。
公元前160年夏四月丙寅晦日，发生日食。五月，汉文帝宣布大赦天下，把官府中的奴婢释放为普通百姓。汉文帝到达雍城。
公元前159年春正月，汉文帝到达陇西，三月返回雍城。秋天七月，汉文帝到达代地。
公元前158年冬，匈奴三万骑兵侵犯入上郡，三万骑兵侵入云中。汉文帝任命中大夫令免为车骑将军，屯驻飞狐口；原楚国相国苏意为将军，屯驻勾注；将军张武屯驻北地；河内太守周亚夫为将军，驻军细柳营；宗正刘礼为将军，驻军霸上；祝兹侯徐厉为将军，驻扎棘门，以防备匈奴人进攻。
夏天四月大旱，起蝗灾，汉文帝下诏，令诸侯不要再向进行纳贡，放松山林湖泽控制，减少进行各项支出，裁判郎吏官员，打开仓庚赈济灾民，允许百姓出卖爵位。
公元前157年夏六月己亥日，汉文帝在未央宫去世。遗诏中说：“朕我听说过：天下万物生长，没有不死的道理。生老病死是世间常理，有什么值得悲哀呢！世界上的人们都想长生不老，不愿意真实面对死亡，死后还要厚葬，有些甚至为此倾家荡产，我认为这种做法很不可取。何况我这一生没有什么德行，没能给百姓什么好处，还要让人们服丧哭吊，让天下百姓为我悲哀，这只能折损我的德行。我有幸能够保护社稷宗庙，至今已经二十多年，这靠的全都是天地神灵和社稷福气，才使得国内安宁。我不聪不敏，经常检讨自己的过失，害怕让先帝的美德蒙羞，时间越长久，越是担心不能善始善终。我现在就诏令全国官吏和百姓，哭祭三天后就可以脱下丧服，不要禁止娶妻、嫁女、祭祀、饮酒、吃肉。凡是参加丧事哭祭的人，都不必赤脚。废除一切繁文缛节，丧事一切从简办理，不要拘泥于那些老规矩。我的霸陵周围山水要保留其原来样子，不要有所改变。后宫夫人以下的人直到少使，全都放他们返回娘家。”
汉文帝去世后，朝廷任命中尉周亚夫为车骑将军，典属国徐悍为将屯将军，郎中令张武为复土将军。征调京城附近各县现役士卒一万六千人，又征调内史所统辖的京城士卒一万五千人，去做安葬挖土、填土等工作，这些全部归将军张武统领。
乙巳日，汉文帝安葬在霸陵，群臣一再叩首，奉上谥号，尊称为孝文皇帝。
赞曰：汉文帝继位二十三年，宫室、苑囿、车骑、服御没有一点增加。当百姓感觉不便时，动辄放松制度以利于万民。汉文帝曾经计划修建露台，召来工匠计算了一下，要用掉一百金。汉文帝说道：“一百金是十户中等人家的全部产业。我奉守先帝宫室，经常感觉羞愧，修建露台有什么用处呢！”他自己经常身穿黑色衣服，所宠幸的慎夫人衣服不能曳地，帷帐没有纹绣，以向天下人展示敦朴，身为天下人先。他命人修筑的霸陵，都是瓦器，不允许使用金、银、铜、锡为装饰，借助原来的山岭，不再起坟。南越尉佗自立为帝，他下诏和尉佗结为兄弟，以德行感化他，尉佗随后称臣。对匈奴实行和亲政策，匈奴人背叛盟约侵略抢劫，汉文帝只是下令边防加强警备，并不派兵深入进攻，担心这样做会烦劳百姓。吴王长期诈病不到长安朝拜，汉文帝赏赐给他几杖。群臣袁盎等人劝谏说不要被吴王欺骗，汉文帝还是坚持原来的做法。张武等人收受贿赂金钱的事情被发觉后，汉文帝反而重加赏赐，以让其感觉羞愧。汉文帝一生专门以德化民，所以海内殷富，礼义盛行，每年的案件仅仅数百件，几乎没有动用刑罚。呜呼，真是仁善之主！
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