本剧集故事承接第一部剧情，讲述汉武帝刘彻（黄晓明饰）经过五年执政后进入他实施雄才大略阶段的故事。已坐稳皇帝宝座的刘彻，此时却触景生情，感慨当年亲如手足的兄弟们多已不在人世，唯一仍在人世的李勇（杜淳饰）却陷落匈奴手中，东方朔也一去不复返。　　历经千难万险寻找李勇下落的秋蝉（刘芸饰），终于在匈奴找到他时却发现他已与匈奴公主成婚。汉武帝微服出游，邂逅长相酷似已逝的陈阿娇的歌伎李娃（何佳怡饰），不禁怜爱有加。不久李娃入宫成为刘彻的新宠。然而已为皇后的卫子夫（宁静饰）却预见陈阿娇的前车之鉴又要重演。汉武帝派汲黯（杨洪武饰）去寻访东方朔，无意间遇见了怀才不遇的狂士主父偃（王刚饰），认为是奇才，遂力荐主父偃入宫辅佐汉武帝。汉武帝听信谗言，将卫青（董勇饰）的兵权交给霍去病（李立饰）。

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刘彻本身又不是嫡长子，按照立嫡长子的封建传统，刘彻的大哥、栗姬之子刘荣被立为太子。而刘彻在4岁时被封为胶东王，这样他长大后也就是一个小诸侯王。没想到就刘彻一个小猪和王居然能，得贵人相助，成为太子。

这个贵人就是汉景帝的姐姐长公主刘嫖，汉景帝待人宽厚，与姐姐的关系密切，长公主刘嫖有一个很漂亮的女儿陈阿娇，刘嫖对她非常宠爱，一心只想着让她做皇后。刘彻自小聪明伶俐，很受长公主喜欢，他就当着景帝的面，问刘彻想不想娶阿娇？

当时阿娇有十岁，而刘彻只有六岁，然而，小刘彻很认真地回答：“若取了阿娇，一定要造个金屋子给她住”，长公主听了非常高兴，就怂恿景帝赶紧答应，景帝对刘彻的回答也很意外，也就答应了，后来刘彻当了皇帝，就真的造了个金屋子给皇后阿娇住，由此，便有了成语“金屋藏娇”。 …… 刘彻当了太子，就开始接受正统教育，他不仅学经史文学，还涉及骑马射箭，为后来他的文治武功都打下了坚实的基础，公元前141年，景帝驾崩，16岁的刘彻继位，即汉武帝。