孝武皇帝，是孝景帝排行居中的兒子。他的母親是王太后。孝景帝四年（前153年），他以皇子的身份被封爲膠東王。孝景在位的第七年，栗太子被廢黜爲臨江王，立膠東王爲太子。景帝在位十六年去世，太子即位，就是孝武皇帝。孝武皇帝剛剛即位，就尤其注重對鬼神的祭祀。
建元元年（前140年），漢朝已經創建有六十多年了，天下安定太平，朝廷中的大臣們都企盼天子能夠舉行封禪儀式，修正各種制度。而且天子也十分崇信儒家學說，就招納四方賢良方正之人。趙綰、王臧等人憑藉他們文章的博被封爲公卿，他們都想建議天子遵照古制在城南筑造一座宣明政教的明堂，並在此朝會諸侯。他們草擬了天子出巡狩獵、封禪及改換曆法服色制度等的計劃，但並未完成。當時竇太后崇尚信奉黃帝及的道家之言，不喜儒家之術，派人私下調察趙綰等人作奸犯科的行爲，傳訊趙綰、王臧，趙綰、王臧自殺，他們所提議興辦的諸多舉措都被廢棄。
六年後，竇太后去世。第二年，皇帝徵召了學識淵博之士公孫弘等人。
又過了一年，皇帝第一次來到雍縣，在五畤進行郊祀。後來經常每三年舉行一次郊祀。當時皇帝求到一個神君，並把她供奉在上林苑中的蹄氏觀。那個神君其實是長陵的一個女子，由於兒子夭折，結果悲哀而死，她死後就顯靈在她的妯娌宛若身上。宛若在自己家裡供奉她，後來很多人都去她家祭祀。皇帝的外祖母平原君也曾去祭祀過她，於是她的後代都獲得了尊貴的地位，聲名日盛。等到武帝即位後，就以很隆重的禮儀把她安置在後宮供奉，能夠聽到神君的說話聲，但卻看不見她本人。
當時李少君也憑藉會祭竈致福、辟穀不食、長生不老的方術覲見皇帝，皇帝很尊敬他。李少君這個人是由已經去世的深澤侯推薦來管理方術之事的。他隱瞞年齡和自己生長的地方，常常自稱已經七十歲了，能驅使神靈，長生不老。他憑藉方術游遍了諸侯各國。他並無妻子和兒女。人們聽說他能驅使神靈，還能長生不老，就饋贈財物給他，所以就有很多金錢、絲織品、衣服和食物。人們都認爲他沒有經營產業卻十分富有，再加上不知他是哪裡的人，因此更加相信他，都爭著去侍奉他。李少君天性就喜歡方術，善於猜測，說中人的一些隱私。他曾經和武安侯一起宴飲，在座的有一位九十多歲的老人，李少君就說起曾和老人的祖父在一起遊玩射獵之地，老人小的時候曾跟在祖父身邊，知道那些地方，結果在座的賓客都非常驚訝。少君由此覲見皇帝，皇帝有一件古老的銅器，向少君詢問。少君回答說：「這件銅器曾經在十年時擺設在柏寢台。」不久檢查銅器上刻的銘文，果然是時期的器物。整個宮裡的人都十分驚駭，把少君當成了神，是有幾百歲的人。
李少君曾對皇帝說：「祭祀竈神就能招致神靈，招致神靈後硃砂就能化成黃金，黃金煉成後就能夠以它鑄造飲食器具，使用這種器具就能益壽延年，延長壽命就能夠見到東海蓬萊島的仙人，見到蓬萊仙人後再舉行封禪大典就能夠長生不死了，黃帝就是這樣做的。我曾遊歷在海上，見過安期生，他給了我一個棗吃，那棗大得像瓜。安期生是個仙人，與蓬萊島的人們往來，符合他脾氣的，他就相見，不符合的他就藏起來不見。」於是天始親自祭祀竈神，並派方士去東海求訪安期生那樣的仙人，同時開始試著用丹砂等藥劑煉製黃金。
過了很長時間，李少君生病死去。皇帝認爲他是成仙而不是死去了，就讓東萊郡屬吏寬舒學習他的方術。訪求蓬萊仙人安期生並沒能成功，而沿海一帶的燕、齊地區很多荒唐迂腐的方士卻都效仿李少君，爭相談論神仙之事。
亳縣人薄誘忌向朝廷上奏了祭祀泰一神的方法，他說：「天神中最尊貴的就屬泰一神，泰一的輔佐神是五帝。古時天子會在春秋兩季到東南方的郊外祭祀泰一神，用牛、羊、豬三牲的太牢祭祀七天，並且築造祭壇，在八方設置代鬼神行走的信道。」於是皇帝就命令太祝在長安城的東南郊建造泰一神祠，並常常依照薄誘忌提供的方法供奉、祭祀。後來有人上書說：「古時天子每隔三年一次，用牛、羊、豬三牲的太牢祭祀三一之神，也就是：天一神、地一神和泰一神。」皇帝答應了，就命令太祝帶領羣臣祭祀，在泰一神的神壇同時供奉三一之神，嚴格遵照上書人提到的方法進行。後來再次有人上書說：「古時天子常常於春秋兩季祭祀以解罪求福，祭祀黃帝要用一梟和一破鏡；祭祀羊神要用羊；祭祀馬行神要用一匹青色雄馬；祭祀泰一神、皋山山君和地長神要用牛；祭祀武夷君則用乾魚；祭祀陰陽使者神要用一頭牛。」皇帝就命令祠官依照上書人所給的方法辦理，並在泰一神的神壇邊上建了一座神祠。
後來，天子的上林苑中生養有白鹿，有人說用白鹿的皮製成皮幣，可以引發吉祥的徵兆，就又製造了一些白金。
到了第二年，皇帝前往雍縣舉行郊祀，捕獲了一頭獨角的獸類，外形就像一頭麃子。相關官員說：「陛下您恭敬地舉行郊祀，上天的帝君爲了報答您的供奉，就賜了這頭獨角獸給您，這應該就是麒麟。」如此就用它來祭祀五帝，而且又加了一頭牛來進行焚柴祭天的燎祭。賜予諸侯白金，以此來暗示他們這種吉祥的先兆是符合天地之意的。
由此濟北王認爲皇帝將要舉行封禪典禮了，就上奏把泰山及其附近城邑的封禪用地獻給皇帝。皇帝接受了，另外賜給他一些其他縣邑作爲補償。常山王有罪，被流放，皇帝就將他的弟弟封在真定，以此延續對其先人的祭祀，並把常山設置爲郡。這樣以後，五嶽就都在天子直接管轄的郡內了。
第二年的時候，齊人少翁憑藉精通鬼神之道得以覲見皇帝。皇帝十分寵愛的王夫人去世了，少翁就使用方術在夜裡招來王夫人和竈神的形貌，天子在帷幕中就能望見。於是就封少翁爲文成將軍，賞賜他很多東西，並用待賓客的禮儀對待他。文成將軍說道：「皇上倘若想和神相交往，但宮室、被服等生活用品卻根本不像神所用的，神靈就不會降臨。」因此就製造了畫有雲氣的車子，並在不同日子裡分別駕駛不同顏色的車子祛除惡鬼。又建造了甘泉宮，並在宮中修建了高台宮室，室中畫有天、地和泰一等衆多神靈，並擺設了祭祀用具，想要以此招來天神。又過了一年多，他的方術越來越不靈驗，神仙一直都沒有來。文成將軍就寫了一些字在一塊帛上，讓牛吃掉，並裝作自己毫不知情，對別人說這頭牛的肚子很奇怪。殺了牛再看，得到了那塊寫有字的帛，上面寫的話十分奇怪，皇帝對這件事有所懷疑。有人認出那是文成將軍的字跡，問有關的人，果然是少翁僞造的書帛。於是皇帝殺掉了文成將軍，並隱瞞了這件事。
在此之後，又建造了柏梁台、銅柱和承露仙人掌之類的建築。
文成將軍被處死的第二年，皇帝在鼎湖宮病得很嚴重，巫醫們想盡了辦法，皇帝的病也沒有治好。有個叫游水髮根的人上奏說：「上郡有個巫師，他有次生病鬼神就附上了他的身體。」皇帝召來巫師並供奉在甘泉宮。等到巫師生病之時，就派人問上了巫師身的神君。神君說：「天子不用擔心自己的病情。您的病不久就會痊癒，請您到時振作精神和我在甘泉宮相會。」於是皇帝的病好了很多，就親自去甘泉宮祭祀，病就徹底好了。皇帝大赦天下，將神君安置在壽宮中。神君裡面最尊貴的就是太一神，他的輔佐神包括大禁、司命這一類神仙，這些神仙都跟隨著他。衆神君的樣子是看不見的，但可以聽到他們的聲音，和人的聲音相同。神君們有時離開有時回來，回來的時候就會有沙沙的風聲。他們都居住在室內的帷帳中，有時白天會說話，但常常是在夜裡說話。皇帝要先齋戒，之後才能進入室內。皇帝把巫師當成這裡的主人，讓他給神君送飲食。倘若神君想要說話，也是先告訴巫師，由巫師向下傳達。皇帝又建造了壽宮、北宮，張掛羽旗，擺設祭器，以此禮敬神君。神君說過的話，皇帝都讓人記錄下來，爲它命名爲「畫法」。但其實神君說過的話，也是世俗之人都知曉的，並無任何特別之處，但皇帝卻特別喜歡。這些事都很隱祕，不爲世人所知。
三年後，相關官員說年號應該根據上天所賜的吉祥徵兆而命名，不應該用一年、二年的順序來制定。第一個紀元年號應該爲建元，第二個紀元因爲有種名叫長星的彗星出現，所以應該爲元光，第三個紀元因爲在郊外祭祀時捕獲了獨角獸，所以應爲元狩。
第二年冬季，皇帝在雍縣郊祀時與人們商議說：「現在天帝由我親自祭拜，但還未祭拜地神后土，這樣與禮數不合。」相關官員就和太史令司馬談、祠官寬舒等人商量說：「祭拜天地要用角像蠶繭或板栗大小的小牛。如今陛下想要親身祭祀后土，祭祀后土應當在大澤里的圓丘上建造五個祭壇，每個祭壇都要用一頭黃牛犢加一豬一羊做爲供品，祭祀結束，牲品全部都要埋掉，而且陪從祭祀之人也要身穿黃色衣服。」於是皇帝就向東行，第一次在汾陰丘上修建了一座后土的神祠，是按照寬舒等人的建議修建的。皇帝親自望空跪拜地神，與祭祀天帝用的禮儀一樣。祭禮完畢後，皇帝便去了滎陽，然後回到長安。途中路過雒陽，頒布詔書說：「夏、商、周三個朝代距離現在已經很遠了，太過遙遠的後代也難以存留，應該劃出三十里的地方賜給周王的後代，封其爲周子南君，以便他們祭祀祖先。」這一年，天子開始巡遊各郡縣，最後漸漸行至泰山。
這一年春季，樂成侯上書舉薦欒大。欒大是膠東王劉寄宮裡掌管日常生活事務的宮人，之前曾和文成將軍在同一個師傅那裡學藝，後來他就成了膠東王管理配製藥品的官員。當時樂成侯的姐姐就是膠東康王的王后，沒有兒子。康王去世，別的姬妾的兒子被立爲嗣王。而康後有過淫亂的行爲，與新王不是很合得來，兩人互相想盡辦法加害對方。康後聽說文成將軍已經死去，就想要討好皇帝，於是派欒大借著樂成侯的推薦覲見皇帝談論方術。武帝雖然殺了文成將軍，也後悔這麼早就讓他死了，嘆惜自己沒有讓他獻出全部方術。等到見了欒大，皇帝十分高興。欒大這個人身材高大，相貌英俊，說話很講究策略，而且敢於說大話，處事非常果斷。他誇口說：「我曾經在海中來來往往，遇到過安期生、羨門高這些仙人。但他們都以爲我地位很低，並不相信我。又認爲康王僅僅是個諸侯而已，不配給他那些神仙方術。我多次向康王進言，康王卻並不任用我。我的老師說過：『黃金能夠煉成，黃河決口也能堵住，長生不死的藥物也可求得，神仙也能招來。』我現在唯恐會如文成一般遭臨殺身之禍，那麼所有的方士都會閉口不言了，不敢再提到方術了！」皇帝說：「文成是不小心吃了馬肝而死的。您如果真的能得到神仙的方術，我又有什麼是捨不得的呢！」欒大說：「我的老師從來都不會求人，都是別人去求他。陛下如果一定要招來我的老師，那就要先讓我地位尊貴，讓我有自己的家室，用款待賓客的禮儀善待我，不可鄙視，讓我佩戴各種印信，這樣我才能傳達神仙的話。但神仙究竟會不會來卻並不一定。總之，必須要讓您的使者尊貴起來，這樣之後才可能請來神仙。」於是皇帝讓他表演個小方術，檢驗他的效果，他表演的是斗棋，讓棋子在棋盤上自行相互撞擊。
當時皇帝正在爲黃河決口的事情憂心，而且黃金也沒有煉成，就封欒大爲五利將軍。才一個多月時間，欒大已經得到了四枚金印，身上佩有天士將軍、地士將軍、大通將軍和天道將軍等印。皇帝給御史下詔說：「從前大禹疏導九江，開通長江、黃河、淮河、濟水四瀆。最近，河水溢出，淹沒了陸地，築堤的勞役接二連三。我統治天下已有二十八年了，上天倘若要送給我方士，那應該就是大通將軍了。《乾卦》稱之爲「飛龍」，《漸卦》上也提到「鴻雁」，這應該是對我們君臣相得益彰的稱許吧！應該用二千戶的地方封地士將軍欒大爲樂通侯。」賜給欒大甲等的宅第及奴僕千人，並把皇帝用不到的車馬和帷帳等器物賜給欒大，擺滿了他的新居。並把衛長公主嫁給他做妻子，又給衛長公主萬斤黃金做陪嫁，將她的封號改爲當利公主。皇帝還親自來到五利將軍的府第，使者們也都前往慰問，他們贈送的物品充盈道路。自皇帝的姑姑大長公主一直到將相之下的人，都到欒大家中擺設酒宴，並獻贈禮物給他。於是皇帝還刻了一枚印，上寫「天道將軍」，並讓使者拿著玉印，身披鳥羽製作的衣服，在夜裡站在白茅草上，五利將軍同樣身穿鳥羽製作的衣服，站在白茅草上領受玉印，以表示皇帝並非把受印者當作自己的臣下。並且佩戴著「天道」之印，這是要替天子引導天神降臨。由此五利常常趁夜在家中祭祀，想要通過這種方法求神仙降臨。但神仙並沒有來，種種惡鬼卻都在這裡聚集起來，但五利將軍很會驅使這些鬼。不久他就整好行裝，向東前往海上，相傳是去找尋他的老師。欒大僅僅被引見幾個月，就佩了六枚大印，尊貴足以震驚天下，燕、齊沿海地區的那些方士們見到他都興奮地握住他的手腕，言說自己擁有祕方，能夠招來神仙。
這一年夏季的六月里，汾陰有一個叫錦的巫師爲民衆在魏脽后土祠旁祭祀，見一處地面形狀像彎鉤一樣，就用手扒開土看，結果得到了一隻鼎。這隻鼎和普通的鼎有很大不同，上面雕刻著花紋卻並無文字。巫師感到奇怪，就把這件事報告給了當地官吏。當地的官吏又把這件事報告給了河東太守勝，勝上報朝廷。皇帝派使者來查驗巫師錦得鼎的經過，確認並無詐僞，這才按照禮儀進行祭祀，將鼎請回了甘泉宮，皇帝和鼎同行，準備將它呈獻給天帝。行至中山時，發現天空中雲氣繚繞，有黃雲在上覆蓋。這時一頭麃子跑了過去，皇帝親自用箭把它射死，並用它來祭雲。到了長安，公卿大夫們都認爲應該尊奉寶鼎。皇帝說：「最近黃河泛濫，連年收成不好，因此我才出巡前往各郡縣祭祀后土，祈求百姓能夠得到豐收。今年五穀收成豐茂，卻並未舉行祭祀酬拜地神，這鼎怎麼會出現呢？」相關的官員就說：「相傳很久以前太帝太昊伏羲氏曾經製造了一隻神鼎，以示天下統一，讓天地萬物都歸終在神鼎里。黃帝一共造了三隻寶鼎，寓意是天、地、人。夏禹收集九州的銅，鑄造了九隻寶鼎，都曾被用來烹煮祭祀上帝及鬼神的牲畜。每逢遇到聖主鼎就會出現，寶鼎從夏朝傳到商朝。周朝末年德行敗壞，宋國用來祭祀土神的社壇被摧毀，結果鼎就淪沒隱伏不見了。《周頌》中說：『自堂到階來回地走，有羊有牛準備齊全，大鼎小鼎檢查完畢，喧譁不要驕傲不要，健康長壽多福多祿。』如今鼎已經被迎到了甘泉宮，它的外表光彩無比，變化神奇靈動，這預示著大漢必將得到無盡的吉祥。這正合行到中山時，黃白祥雲在上覆蓋，麃子吉獸在下逢迎的祥瑞徵兆，還有您獲得的神壇下的大弓和四箭，這都是您在太廟中祭祀遠近先祖神主所得到的回報啊。只有那些承受天命做皇帝的人才能通曉上天的旨意且合於天德。因此寶鼎應當進獻給祖先，保存在天帝的宮廷，這才與之前的種種吉兆相合。」皇帝下詔說：「可以。」
前往海上找尋蓬萊仙山的人們，都說蓬萊山不是很遠，而未能到那裡的人，可能是因爲他們無法看到仙山的雲氣。於是皇帝派擅長望氣的官員協助觀測雲氣。
這一年秋季，皇上來到雍縣，準備舉行郊祀。有人說：「五帝不過是泰一神的輔佐神而已，應該建造泰一神壇，並且由皇上親自進行郊祀。」皇帝猶豫著未做決定。齊地的公孫卿說：「今年獲得寶鼎，今年冬天的辛巳日正好是朔日初一，當天早晨恰逢冬至，這與黃帝得到寶鼎的時間一致。」公孫卿藏有的一本木簡書上說：「黃帝在宛朐縣得到寶鼎，並詢問鬼臾區。鬼臾區回答說：『黃帝您獲得了寶鼎和占卜所用的神策，就在己酉年的朔日冬至，這與天道歷數很符合，天道歷數總是周而復始、不斷循環的。』由此黃帝靠觀察太陽的運行來演算曆法，從那後大概每隔二十年就會出現一個朔日早晨交冬至，這樣他一共做了二十次推算，共計三百八十年，黃帝成仙升天。」公孫卿想要通過所忠將這件事上奏皇上。所忠見他的書荒誕不經，懷疑這是本僞造的書，就推辭說：「寶鼎的事已經有了定論，還上奏能怎麼樣！」公孫卿又藉助皇帝寵信的人上奏此事。皇帝十分高興，就召公孫卿來詢問。公孫卿就回答說：「是從申功那裡得到的這本書，但他已死。」皇帝就問道：「申功是誰？」公孫卿說：「申功是齊地的人。他和安期生交往過，並接受了黃帝的教誨，並未留下別的什麼書，只有這部和鼎相關的書。書中提到：『漢代的興盛之期應當與黃帝時一樣。漢代的聖君，將會出現在高祖皇帝的孫子或者曾孫中。寶鼎出現就一定能與神仙相通，應當進行封禪。從古至今，有七十二位君王舉行過封禪，只有黃帝可以登泰山封禪。』申功說：『漢代的皇帝也應當登泰山封禪，登上泰山封禪後就能成仙升天。黃帝時期有近萬個諸侯國，而爲了祭祀神靈而建的諸侯國就有七千。全天下的名山一共有八座，其中的三座位於蠻夷地區，五座位於中原地區。中原地區有華山、首山、太室山、泰山和東萊山，這五座山都是黃帝經常出遊之處，他在那裡與神仙相會。黃帝時而作戰時而修習仙道。他擔憂百姓非議他所修習的仙道，就果斷殺掉了那些誹謗鬼神的人。這樣一直持續了一百多年，才和神仙相通。黃帝曾經在雍縣郊祀天帝，住了三個月。鬼臾區的綽號叫大鴻，他死後就被葬在了雍縣，也就是鴻冢。從那以後黃帝在明廷接待衆神。明廷就是如今的甘泉山。而所說的寒門就是如今的谷口。黃帝發掘了首山的銅礦，並在荊山下鑄鼎。鼎鑄成後，有一條脖子下面垂著兩腮長須的龍從天而下迎接黃帝。黃帝騎到了龍背上，羣臣和後宮嬪妃一起跟著騎上龍背的有七十多人，龍這才飛著離開。其餘小臣無法上去，都緊緊抓著龍鬚，龍鬚都被拉斷了，掉下了黃帝的弓。百姓們仰著頭看著黃帝飛升上天，就都懷抱他的弓和掉下的龍鬚哭喊不已。因此後世就把這個地方稱爲鼎湖，稱那張弓爲烏號。』」於是皇帝說：「唉！要是我真的能和黃帝一般，我就會把離開妻兒看作像脫掉鞋子一樣了。」就任命公孫卿爲郎官，派他向東前往太室山迎候神仙。
皇帝於是前往雍縣郊祭，然後又到了隴西，向西登臨崆峒山，最後回到了甘泉宮。命令祠官寬舒等人設置好泰一神的祭壇，祭壇仿照薄誘忌所說的泰一壇修建，共分三層。五帝的祭壇都環繞在泰一壇的下面，都各自按照其所在的方位排列，黃帝壇位居西南方，修建了八條供鬼神來去的信道。泰一壇所用的祭品，都和雍縣的祭祀並無二致，而且添加了甜酒、棗果和干肉等物，還殺掉了一頭犛牛當作祭器中的牲品。但五帝壇就只有牛羊等牲品及甜酒，並無犛牛。祭壇下的四面，用酒活地並祭祀隨從的羣神和北斗星。祭祀結束，用來祭祀的祭品都被燒掉。祭祀使用的牛是白色的，祭祀時要把一頭鹿塞入牛的腹腔，再把一頭豬塞入鹿的腹腔，然後把祭品浸泡在水中。祭日神要用一頭牛，祭月神則要用一隻羊或一頭豬。祭祀泰一神的祝官要身穿紫色繡衣，祭祀五帝的祝官的禮服顏色都要嚴格遵照五帝所屬的顏色，祭日神要身穿紅衣，祭月神則身穿白衣。
十一月辛巳朔日早晨是冬至，這天拂曉時，皇帝就開始在郊外拜祭泰一神。早晨拜祭日神，傍晚拜祭月神，全都是拱著手十分嚴肅地祭拜；而祭祀泰一神則嚴格遵照雍縣的郊祀禮儀。祭神祝頌中說：「上天已經開始把寶鼎和神策贈給了皇帝，一個朔旦又一個朔旦，循環往復，永無止息。皇帝就在這裡恭敬地拜見天神。」祭祀用的禮服爲黃色。祭祀的時候壇上布滿了火炬，壇旁則擺放著烹煮所用的器具。相關官員說：「祠壇之上有光現出。」公卿大臣們都說：「皇帝最開始是在雲陽宮舉行郊祀，拜祭泰一神，相關官員都手捧直徑六寸的大璧瑄玉和毛色純美膘肥體瘦的祭祀牲畜獻給神靈享用。那天夜裡出現了美麗的光彩，等到了白天，有黃色的雲氣不斷上升，直到與天相接。」太史公和祠官寬舒等都說：「神靈靈光的照耀，是佑助福祿的吉兆，應當就在神光照射的地方修建泰畤壇，以此宣揚上天的瑞應。讓太祝主持這件事，在每年的秋天和臘月間進行祭祀，天子每三年親自郊祭一次。」
這一年秋季，爲了討伐南越而拜祭泰一神，用牡荊製成幡旗竿，旗上則畫著日、月、北斗及騰空而起的龍，以此來象徵天一三星，作爲泰一神的先鋒旗，命名爲「靈旗」。戰前祈禱時，則讓太史官手舉靈旗指著被伐國的方向。但是五利將軍雖是使者卻不敢入海求仙，只去了泰山祭拜。皇上派人暗中跟蹤他，發現他其實上什麼都沒有見到。五利將軍撒謊說他見到了自己的老師，實際上他的方術都已用盡，多半都沒有應驗。皇上於是殺掉了五利將軍。
這一年冬季，公孫卿在河南恭候神仙，說在緱氏城上曾見過仙人的腳印，還有一隻和山雞相似的神物在城上來回飛著。皇帝親自來到緱氏城觀看腳印，問公孫卿說：「你應該不會效仿文成和五利欺騙我吧？」公孫卿回答說：「仙人並不會有求於皇帝，但皇帝卻有求於仙人。求仙之道，倘若不能把時間放寬一點，神仙並不會來。說起求神這樣的事，似乎很是迂腐怪誕，但也只有積年累月才能等來神仙啊。」因此各個郡國都整飭道路，整修宮殿觀台及名山上的神祠，以盼望皇帝駕臨。
這一年，已經滅掉了南越，有個皇帝的寵臣李延年因爲擅長音樂而得以覲見皇帝。皇帝對他很好，就讓公卿大臣們商議這件事，說：「在民間祭祀時還伴有鼓、舞及音樂，現在我進行郊祀卻並無音樂，這難道能說是相稱嗎？」公卿們說：「古時祭祀天地時都伴有音樂，由此天神和地神才來享受人們的祭祀。」有的人說：「泰帝令女神素女彈奏有五十根弦的瑟，聲音悲切，泰帝讓她停下，但她卻無法自止，因此就剖開了她的瑟改成二十五弦。」於是在爲慶祝平定南越而酬祭泰一、后土神時，開始使用音樂和歌舞，增加了歌手的人數，製作二十五弦的瑟及箜篌就是從這時開始的。
第二年冬季，皇帝提議說：「古時的帝王都要先停止用武，其後才能舉行封禪大典。」於是皇帝就向北巡視朔方，統率軍隊十餘萬，回來的時候就在橋山的黃帝陵前祭祀，到須如時解散了軍隊。皇帝就說：「我曾聽到過黃帝並沒死的消息，可是而今卻有他的陵墓，這是爲什麼？」有人回答說：「黃帝在成仙上天之後，餘下的衆臣就將他的衣服和帽子葬在了這裡。」後來皇帝來到甘泉宮，爲了要登泰山進行封禪，就用同樣的禮儀先祭祀泰一神。
自從獲得寶鼎，皇帝就和公卿大臣及儒生們商議封禪之事。因爲封禪大典很長時間沒有舉行了，幾近失傳，沒有人知道具體的禮儀。儒生們都提議採用《尚書》《周禮》《王制》中所記載的天子射牛、望祀等儀式來舉行大典。齊人丁公已經有九十多歲了，他說：「『封』應該就是長生不死的意思。秦始皇沒有能夠登泰山舉行封禪之禮。陛下一定要上去，只要登到稍高一些的地方就不再有風雨阻擋了，於是就可登上泰山舉行封禪之禮了。」皇帝因此就讓儒生們修習射牛之禮，並草擬了封禪所用的禮儀。過了幾年，封禪典禮就要舉行了。皇帝已經聽到了公孫卿與方士的話，說是在黃帝之前的帝王進行封禪之禮時，都會招來一些能與神仙相通的怪異之物，就打算仿照黃帝那時迎接仙人蓬萊士之法，通過這樣來超乎世俗，和九皇的德行相媲美，而且還採用很多儒術來修飾。衆儒生既無法明辨封禪的具體禮數，又深受《詩》《書》等古文典籍的束縛，不敢全力施展才華。皇帝將封禪所用的祭器帶給儒生們看，衆儒生中有人說「這和古代的並不相同」，徐偃也說「太常祠官們所行的禮儀並沒有古代魯國的好」，周霸聚集了羣儒以籌劃這次的封禪事宜，因此皇帝貶退了徐偃和周霸，罷黜這些儒生一概不用。
三月，皇帝向東來到緱氏縣，登上了嵩山的太室山舉行祭祀。隨行的官員在山腳下似乎聽到有人在喊「萬歲」。問山上的人，山上的人都說沒有喊過；問山下的人，山下的人也都說並未喊過。因此皇帝就封給太室山三百戶以方便其祭祀，並爲其命名爲崇高邑。向東登上泰山，山中的草木還未長出葉子，就命人將石碑運送上山，立在泰山的頂峯。
皇帝接著向東巡視海上，舉行典禮以祭祀天主、地主、兵主、陰主、陽主、月主、日主和四時主八神。齊人上奏講說神仙精靈及奇異方術有近萬人之多，但都不靈驗。因此皇帝就增派船隻，命令那些上奏講說海上神山的幾千個人都去求訪蓬萊仙人。公孫卿手持著符節，先前往各山等候神仙，到了東萊，就說他在夜裡曾看到一個人，身高數丈，等他靠近後就不見了。看到他的腳印非常大，很像禽獸的腳印。大臣中有人說曾看到一位牽著狗的老人，說「我很想見天子」，一轉眼又不見了。皇帝已經聽說了有人看到大腳印，但並未相信，直到羣臣里有人提到老人的事，才真的認爲那個老人就是神仙。於是他就留住在海邊，並給方士驛車，派了幾千名祕使前去求訪仙人。
四月，皇帝回到奉高。皇帝考慮到儒生及方士們所提到的封禪禮儀並不一樣，古書上也並無記載，確實很難施行。天子又前往梁父山，舉行典禮祭祀地神。乙卯日，命令侍中官儒生戴著白鹿皮帽，穿上插笏官服，舉行射牛儀式。在泰山腳下的東方築壇祭祀，並嚴格遵照祭拜泰一神的禮儀進行。那個祭天用的壇寬爲一丈二，高九尺，壇下則放置著封禪的文書，文書中的內容很是隱祕。祭禮結束，皇帝獨自與侍中奉車都尉霍子侯登臨泰山，也舉行了一番祭天儀式。這些事情都是絕密的，不得外露。第二天，沿著山北坡的道路下山。丙辰日，又在泰山腳下東北方的肅然山舉行了祭地儀式，參照的是祭祀后土的禮儀。這些封禪，天子都親身祭拜天神、地神，身上穿著黃色的禮服而且全都使用了音樂。使用從江淮一帶采來的三稜靈茅作爲神墊，用象徵五方的五色泥土雜糅起來築成祭壇。當時還放出了一些遠方奇異的飛禽走獸及白毛野雞之等的動物，很是增加了禮儀的莊重氣氛。但那些兕牛、旄牛、犀牛、大象這類的動物都沒有用到。皇帝和隨從的大臣們都是先來到泰山，之後再離開的。在舉行封禪的這段時間，每天夜裡都似乎有亮光現出，白天時有白雲從祭壇中升起。
皇帝從封禪之處歸來，坐在明堂之上，臣子們都陸續上來祝賀。於是皇帝給御史頒詔說：「我以自己的渺小之身承擔了皇帝的至尊之位，小心謹慎深恐無法勝任。我的德行淺薄，也不太懂禮樂。在祭祀泰一神之時，天空似乎出現祥瑞之光，我心裡十分不安，好像看到了什麼，心裡也因這怪異的景象而被深深觸動，雖然想停止卻不敢，之後終於得以登泰山祭天。等到了梁父山，之後在肅然山修整場所祭地。我想要完善自己，很高興和士大夫們一同重新開始。賜給平民每百戶人家一頭牛、十石酒，另外還給八十歲以上的老人和孤寡老人再加布帛二匹。博縣、奉高、蛇丘和歷城這些地區都不用繳納當年的租稅。大赦天下，與乙卯年的赦免相同。我在巡行時所經過的地方，都不能再加重百姓的麻煩。倘若犯罪發生在兩年前，都不再追究。」接著又下詔說：「古時候天子每隔五年就會出巡一次，前往泰山進行祭祀，來朝拜的諸侯們都有各自的住所。應讓各諸侯都在泰山腳下修築官邸。」
天子在泰山的封禪典禮結束後，並沒有遇到風雨干擾，方士們也說蓬萊這些神山似乎也將找到了。於是皇帝非常高興，認爲自己也許會遇到神仙，就再次東行來到海邊眺望，希望遇到蓬萊仙人。奉車都尉霍子侯忽然生了重病，一天時間就死掉了。皇帝這才離開，沿著海岸，向北一直到達碣石，之後從遼西開始巡遊，經過北方邊境一直抵達九原縣。五月，皇帝回到了甘泉宮。相關官員就提議將寶鼎被發現的那一年的年號定爲「元鼎」，由於今年的泰山封禪大典，年號就定爲「元封」，以今年爲元封元年。
這一年秋季，有彗星在東井宿天區出現，光芒璀璨。過了十幾天，又有彗星在三台宿天區出現，光芒依然璀璨。有個能望氣的叫王朔的人說：「我當時正在觀測，就見那顆星出現時它的形狀就如同葫蘆瓜，一頓飯的工夫就又不見了。」相關官員說：「陛下創製了漢家的封禪禮制，上天就讓代表吉祥的德星現出以報答您。」
第二年冬季，皇帝前往雍縣祭祀五帝，返回後又祭拜了泰一神。祝辭中說：「德星光明照四方，預示美好吉祥。壽星也出現，光輝遠播四方。信星閃爍降福，皇帝將祭品敬獻給各位神靈。」
這一年春季，公孫卿說他曾在東萊山遇到了仙人，那仙人似乎在說「要見天子」。皇帝因此來到緱氏城，任命公孫卿爲中大夫。接著前往東萊，又在那裡留住了幾天，但什麼都沒看見，只發現了大腳印。皇帝再次派出幾千方士前去尋訪神仙奇物，采尋靈芝仙藥。這一年天時乾旱。於是皇帝便再無出巡的合理理由，就去萬里沙祈雨，經過泰山時進行了祭祀。返回時到瓠子口，親自前往堵塞黃河決口的地方，在這裡留了兩天，並沉下白馬以祭拜河神，然後才離開。皇帝命令兩位大臣帶兵堵住決口，爲黃河疏鑿了兩條河渠，讓它再現了當年大禹治水後的樣子。
當時已經消滅了南越，越人勇之對皇上說「越人有信鬼的習俗，而且每次祭祀都能見到鬼，總是很靈驗。過去東甌王禮敬鬼神，活到一百六十歲的高壽。後代的子孫怠慢鬼，因此漸漸衰微。」皇帝因此命令越地的巫師修建越祠，只設置祭台卻沒有創建祭壇，用以拜祭天神上帝百鬼，並且用雞骨占卜。因爲皇帝相信，越祠和雞卜的方法從那時開始逐漸得以流行。
公孫卿說：「仙人是可以見到的，但皇上每次去求訪仙人時總是很匆忙，所以才無法見到仙人。如今陛下可以築造一座台閣，像緱氏城那樣，置辦干肉棗果一類的祭品，就應該能招來神仙。況且仙人都喜愛住樓閣。」於是皇帝就讓人在長安修建蜚廉觀和桂觀，在甘泉宮築造益延壽觀，讓公孫卿手拿符節擺設好祭品，迎接仙人。接著又修建了通天台，在台下擺設祭祀用的各種禮器，期望能夠招來仙人。由此又在甘泉宮修建了前殿，並開始擴建宮室。夏季，有靈芝草生長在宮殿中。皇帝由於黃河決口被堵住，修建了通天台，似乎看到了亮光，於是下詔說：「甘泉宮殿房內生出了九莖靈芝，大赦天下，再不役兵擾民。」
過了一年，征伐朝鮮。夏季，乾旱。公孫卿說：「黃帝的時候舉行了封禪大典就會幹旱，爲了封壇的土儘快晾乾，需要大旱三年。」於是皇上就下詔說：「天時乾旱，是爲了曬乾封壇的土吧？命令全國都要祭祀掌管農業的靈星。」
又過了一年，皇帝前往雍縣郊祀，在通過回中的道路時去那裡巡視。春季，來到鳴澤，然後經過西河返回。
來年冬季，皇帝前往南郡巡察，到江陵後向東。登上了潛縣的天柱山，稱這座山爲南嶽。乘船沿江而下，從尋陽一直穿過樅陽，路過彭蠡，沿江祭祀經過的名山大川。向北一直到達琅邪郡，然後沿海北上。四月中旬，來到奉高縣，舉行了封禪大典。
起初，皇帝來到泰山舉行封禪大典時，泰山腳的東北方向發現有古代的明堂，所在的地勢險峻又不寬敞。皇帝打算在奉高縣附近建造明堂，卻無法得知明堂的形制及尺度。濟南人公玊帶敬獻黃帝時期的《明堂圖》。《明堂圖》中繪製有一座殿堂，四周沒有牆壁，使用茅草製成蓋頂，四周有水溝相通，繞著宮牆的周圍還建有天橋，殿上建有樓，自西南方向延伸進殿堂，被稱作崑崙道，天子就從這裡走進殿堂，去那裡祭祀上帝。因此皇帝下令依照公玊帶的圖樣在奉高的汶上修建明堂。等到五年後再來這裡進行封禪時，就把泰一神和五帝的神位都放在明堂上座舉行祭祀，並令高皇帝的靈位和他們相對。在下房拜祭后土神，使用了牛、羊、豬各二十頭。皇帝自崑崙道進入，開始在明堂祭拜，一如郊祀的禮儀。祭拜結束，在堂下把祭品燒掉。之後，皇帝再次登上泰山，在山頂舉行祕密祭祀。在泰山腳下拜祭五帝之時，都依照他們各自所在的方位，只有黃帝和赤帝是在一起的，這時有相關官員相陪。在泰山上點著火，山下也都點火相呼應。
又過了兩年，十一月甲子朔日，早晨與冬至相交，那些推算曆法的人認爲應該以這一天作爲新曆法的起點才是正統。天子親自前往泰山，就在十一月甲子朔日的早晨來到明堂拜祭上帝，但未舉行封禪典禮。祝辭中說：「上天賜予皇帝泰元神策，周而復始。皇帝在此崇敬地祭拜泰一神。」皇帝又東行來到海邊，考察前往海上求仙的人及衆方士，毫無結果，然而還是派更多的使者去海上求仙，渴望與神仙相遇。
十一月乙酉日，柏梁台發生了火災。十二月甲午朔日，皇帝親自前往高里山拜祭后土神。又來到渤海邊，遙望並祭祀蓬萊那樣的仙山，渴望能夠前往仙人所在的異域。
皇帝回到京城後，因爲柏梁台被燒毀，就在甘泉宮上朝接納各郡國報上來的文簿。公孫卿說：「黃帝築建青靈台，十二天後就被燒毀了，於是黃帝又修造了明庭。明庭就是現在的甘泉宮。」方士中有很多人也說古時帝王也有建都在甘泉的。那以後天子又在甘泉宮接見諸侯，還在甘泉爲諸侯建造官邸。勇之說：「越地有這樣的風俗，火災後再蓋的房子一定要比燒掉的大，用來鎮住火災。」於是天子就修建了建章宮，規模有千門萬戶那麼大。它的前殿高過了未央宮，東面就是鳳闕，高達二十多丈。它的西面是唐中苑，有數十里寬的虎圈。北面則修造了大水池，池中的漸台高二十多丈，池的名字叫泰液池，池中建有蓬萊、方丈、瀛洲和壺梁四座山，都仿照海中仙山，還有一些用石頭雕的成龜魚之類的東西。它的南面有玉堂、璧門和神鳥之類的雕像。還修建了神明台、井幹樓，都有五十多丈高，樓台之間連接著車道。
夏季，漢朝改用新曆法，以夏曆的正月當作一年的首月，官服改爲黃色，每個官名的官印都改爲五個字，因而就把年號改爲太初元年。這一年，向西討伐大宛。發生了大規模的蝗災。丁夫人及雒陽虞初等人使用方術進行祭祀，祈禱神明降災給匈奴、大宛。
第二年，相關官員說，在雍縣祭祀五畤時沒有使用煮熟的牲畜等祭品，也沒有現出芬芳的香味。於是皇帝下令讓祠官將牛犢製成的熟牲祭品分別獻給五畤，按照五行生剋的原則選用牲牢的毛色，並用木偶馬替代壯馬充當祭品。只在祭祀五帝之時才選用壯馬，皇帝親自去郊祀時才用壯馬。祭祀名山大川時原本要用壯馬的，也全部用木偶馬替換。皇帝出巡經過時祭祀要用壯馬。其他祭祀和原來一樣。
又過了一年，天子向東巡視海邊，考察神仙一類的事情，沒有靈驗的。有的方士說「黃帝時期曾修造了五城十二樓，目的就是便於在執期這地方迎候神仙，並稱作迎年」。皇上同意按他的說法修建五城十二樓，並稱其爲明年。皇帝還親自前往行禮拜祭上帝，穿著黃色的衣服。
公玊帶說：「黃帝時期雖然在泰山舉行過封禪大典，但風后、封鉅、岐伯這些人還要求黃帝前往東泰山築壇祭天，來到凡山辟場祭地，以求與符瑞相合，之後才可以長生。」天子就下令籌備祭品，然後來到東泰山，看到東泰山矮小，和它的名聲並不相符，就命令祠官進行祭祀，但不舉行封禪大典。後來又命令公玊帶去那裡供奉、祭祀並迎候神靈。夏季，皇帝才回到泰山，和之前一樣舉行每五年一次的封禪大典，還增加了在石閭山祭地的禮儀。石閭位於泰山腳的南方，方士中有許多人說那裡是仙人居住的地方，因此皇上親自前去祭祀。
之後五年，皇帝再次來到泰山舉行封禪大典，歸來途中還祭祀了常山。
如今天子所定下的祭祀，泰一與后土，都是每隔三年就親自郊祀一次，創建起漢室的封禪制度，每隔五年舉行一次封禪典禮。薄誘忌還奏請修建了泰一祠和三一、冥羊、馬行、赤星等共五座神祠，由寬舒屬下的祠官每年按時前往祭祀。再加上后土祠，一共六座神祠，統一由太祝管理。至於八神中的各神，還有明年、凡山這些地方的有名的神祠，都在天子經過之時祭祀，離開的話就算了。方士們所修造的神祠，都由他們各自祭祀，等到人死了，祭祀也就結束了，祠官不再掌管祭祀。其他的神祠都按照最初的規定辦理。自皇帝舉行封禪典禮起，一共經過了十二年，曾祭祀過的神靈遍布五嶽四瀆。而方士們迎候拜祭神仙，前往海上求訪蓬萊仙山，始終沒有結果。公孫卿這些等候神仙的方士，依舊以巨人腳印做藉口來辯解，卻並沒有效果。天子越來越厭倦方士們的荒唐之語了，卻始終控制著他們，並沒斷絕與他們往來，總還渴求能遇到方術奏效的人。自那之後，方士們議論祭神之說的更多了，但效果是人們都能看到的。
太史公說：我跟隨皇帝一同出巡，拜祭天地衆神及名山大川，參加了封禪典禮。我也進入過壽宮陪皇帝祭祀，聽到過祝官的禱詞，細看並研究過方士與祠官們的言辭，於是歸來後按照順序論述從古至今的祭祀鬼神的活動，將這些活動里里外外展現出來。後世的君子們，應該能從這裡看到當時的情形。至於和祭祀有關的所用的俎豆等禮器、玉帛的詳細情況，還有拜祭酬神的禮儀，在相關官員那裡都有具體的規定。