汉哀帝刘欣是元帝庶出的孙子、汉成帝的侄子，父亲被元帝封为定陶共王，母亲叫丁姬。刘欣3岁的时候父亲去世，他继承王位当上定陶共王，由祖母傅太后抚养成人。长大之后，刘欣喜欢文辞法律。元延四年(前9年)，刘欣入朝拜见成帝，定陶国中的傅、相、中尉都跟着来到长安。当时成帝最小的弟弟中山孝王刘兴也来朝，但只带自己的师傅前来。成帝因此觉得奇怪，就问刘欣。
刘欣回答说：“按照法令，诸侯王来朝见皇帝，可以带国中俸禄达到二千石的官员。傅、相、中尉都是定陶国的二千石官员，因此将他们全部带来。”刘欣遵守法令，由此可见一斑。成帝让刘欣诵读《诗经》，刘欣都会而且能够解释明白。
过了几天，成帝又问刘兴：“你只带师傅前来朝见，是根据哪一条法令？”刘兴回答不出来;让他诵读《尚书》，连基本的断句也不会。成帝后来和刘兴一起吃饭，成帝吃饱之后，刘兴还继续吃;成帝吃完后下桌子，发现刘兴的鞋带是散开的。几件事情综合下来，成帝就觉得刘兴不行，而定陶王刘欣有才能，因此多次夸奖刘欣。
当时，刘欣的祖母傅太后跟着刘欣来朝。傅太后私下里用重金贿赂成帝所宠幸的赵合德、赵飞燕和成帝的舅舅骠骑将军曲阳侯王根。赵昭仪和王根见成帝没有儿子，也想让自己在成帝死后还能过得好些，因此在成帝面前说刘欣的好话，劝元帝立刘欣为太子。成帝本来就很欣赏刘欣的才能，加上赵昭仪和王根的内外夹攻、里应外合，于是在刘欣18岁那年，成帝派执金吾任宏带着他的符节去接刘欣来长安，立为皇太子。绥和二年(前7年)三月，成帝崩。四月丙午，太子刘欣即皇帝位，这就是汉哀帝。
