公元976年十月二十日晚上，宋太祖突然暴崩於萬歲殿，年50歲。太據弟光義即帝位。宋太祖的死，是歷史上撲朔迷離的一幕，據傳係為其弟光義所殺。
據《續資治通鑑》記載，十月十九日，太祖召趙光義入宮議事，到夜深方退。在此之前，趙匡胤已染病，曾深夜內侍設醮消災。十月ニ十日，太祖深夜去世。不知是太祖遺命還是皇后自作主張，皇后在深夜四鼓讓內侍王繼恩出宮，召太祖的兒子趙德芳前來，其意就是命德芳在靈前繼位。而王繼恩並沒有按皇后指令召德歲，他以太祖傳國於其弟趙光義之志早就已定，乃趨開封府召趙光義。
趙光義聞知噩耗，猶像不決，王繼恩催促說:「事久，皇位為他人有矣。「當時，外面下著大雪，趙光義隨王繼思徒步踏雪進宮。在值班房前、王繼恩止住趙光義說：「王站待此，繼思先人而言之。」隨同前來的待衛官說：「還等什麼，直接進去」。趙光義一行直入寢殿。皇后見王繼恩來，急忙道：「德芳來了嗎?」得到的回答是:「晉王至矣。」緊接著看到趙光義進了寢殿，皇后驚。但皇后很快明白過來，便呼「官家」，說:「吾母子之命，皆托於官家。」趙光義流淚說:「共同富貴，勿憂也！」趙光義即位。按此說，趙匡胤之死並無其弟暗害之說，只是趙光義繼位倒有欺侮孤兒寡母之嫌，皇后也有違背太祖遺命不立晉王而私於兒子的可能。
但出自北宋時代的筆記(《湘山野錄)卻為人們提供了宋太祖之死的另一種情狀。十月ニ十日晚、天氣陡變，雪驟降。趙國胤自太清閣下來，傳令召晉王趙光義入宮。當時已是深夜，感光義入宮後被延入寢殿、太祖與他的酒對飲，把宦官、宮女都屏於寢殿之外，所以無人目擊他們密議的切實情形，近侍們只能遙望寢殿的窗欞。只見燭影下，趙光義時或避席，似乎在推辭什麼。兩人繼續對飲，到三鼓時，殿外雪已積數寸，宦官們似陳乎看到太祖拿著柱斧，揮了一下，像在戳擊什麼，回首對光義說:「好做!好做!」然後似乎解帶就寢，很快傳出如雷鼾聲。然而五鼓時，一切都寂然無聲了。此時人們發覺太祖已經去世。但該筆記未說明趙光義這一夜是否
宋太祖身死之迷又與趙光義兄終弟及一事相聯繫。據《宋史》記載按趙匡胤之母杜太后的遺囑，趙匡胤應將皇位傳弟。如果證明此遺囑是真，則趙光義就沒有必要殺兄奪權。但也有人認為杜太后遺囑系偽造，這又似乎為趙光義殺兄奪權提供了佐證。
據《宋史》記載，公元961年六月，杜太后去世。在去世前，她曾對趙匡胤說:「假使後周有長君，而不是立周恭帝，天下豈為汝有乎!汝百歲後當傳位於故弟。四海之廣，萬幾至眾，能立長君，社稷之福也。」趙匡胤頓首泣道:「敢不如教。」老臣趙普在場，因趙普乃是趙家心腹，故杜太后讓趙普在榻前寫下誓書。按杜太后與趙匡胤定下的方針，趙匡胤死後傳位其弟趙光義，光義死後傳位給其弟趙光美，光美死後再傳給趙匡胤長子德昭。開寶六年(公元973年)九月，趙匡胤封趙光義為晉王，而趙匡胤的兩個兒子都未封王。趙匡胤作為兄長，對趙光義照料備致。次，他見光義住所地勢高，用水不便，就親自從宮中的左掖門步行到晉王府第，指揮人興建供水工程。光義曾重病，趙匡胤前往探視，為他熱炙。光義覺得很痛，趙匡胤就取艾自炙，看有多痛。趙匡胤還經常對近臣說「晉王龍行虎步，出生時有異兆，他日必為太平天子，福德非吾之所及。」《宋史》)這種記載，表明趙匡胤是「受命杜太后，傳位太宗」，而且他自己也一直視趙光義為繼承人。如果這樣，趙光義就沒有必要殺兄奪位，「燭影斧聲」似乎沒有什麼神秘的地方。在太平興國四年(公元979年)，宋朝曾發生土兵擁立趙匡胤長子趙德昭的事件，宋太宗感到不安，趙普便獻出裝有當年他遵杜太后遺囑所寫誓約的金匱，才安定了人心。這更使趙匡胤「受命社太后、傳位太親」覺得可信了。
但是，也有人對此提出異議。理由是，如果確有「金匱之言」，而且其弟趙光文被視為繼承人，那麼，在他生前為何一直不按正規儀式立趙光義為太弟，這不就可讓趙光義順理成京繼位嗎?另外、趙普如果率命寫書並且了解社太后與趙醫的皇位傳位方針、都麼為何要等到趙國胤之子被劑立事件後才拿出來?顯然有因穩定人心之需要而偽造的很大可能。按這種懷疑，似乎《宋史》的記載並不真實，那麼，趙光義殺兄以代之的可能性也似乎存在。