1月21日，太祖逝世，葬于永昌陵，得年49岁，在位17年。由其胞弟赵光义继承帝位，是为宋太宗，并于同年随即改元。由于北宋中期的笔记《续湘山野录》记载了「烛影斧声」事件，暗示赵匡胤是由太宗所加害。加上太祖死后，帝位非由其子继承，而是由弟登基垂统，违反中国长子继承的传统，虽然太宗即位后延续了太祖许多的执政措施，但欲盖弥彰，与太祖有关的皇室成员亦相继离奇亡故。此后的皇帝亦由太宗的子孙继承，直至宋孝宗才回归太祖一脉，使太祖的死因并不单纯，成为千古之谜。亦成为成语斧光烛影的典故出处。
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