（一）烛影斧声
根据记载，开宝九年（976年）十月十九日夜，赵匡胤病重，宋皇后派亲信王继恩召其子赵德芳进宫，以便安排后事。宋太祖二弟赵匡义早已窥伺帝位，收买王继恩为心腹，当他得知太祖病重后，便与亲信程玄德在晋王府通宵等待消息，王继恩奉诏后并未去召太祖的次子赵德芳，而是直接去通知赵光义。赵光义立即进宫，入宫后不等通报径自进入太祖的寝殿。王继恩回宫，宋皇后问：“德芳来耶？”王继恩却说：“晋王至矣。”宋皇后见赵光义已到，大吃一惊！知道事有变故，而且已经无法挽回，只得以对皇帝称呼之一的“官家”称呼赵光义。乞求道：“吾母子之命，皆托于官家。”赵光义答以：“共保富贵，勿忧也！”史载，赵光义进入宋太祖寝殿后，“但遥见烛影下太宗时或避席”，以及“柱斧戳雪”之声。赵匡胤随后去世。二十一日晨，赵光义就在灵柩前即位，改元太平兴国。
这个事件由于没有第三人在场，因此一直以来都有赵匡义弑兄登基的传说，但是无法证实，成了千古疑案。《宋史·太祖本纪》上只简略地记载：“癸丑夕，帝崩于万岁殿，年五十，殡于殿西阶。”文莹《续湘山野录》记载：“上御太清阁四望气。俄而阴霾四起，天气陡变，雪雹骤降，移仗下阁。急传宫钥开端门，召开封王，即太宗也。延人大寝，酌酒对饮。宦官、宫妾悉屏之，但遥见烛影下，太宗时或避席，有不可胜之状。饮讫，禁漏三鼓，殿雪已数寸，帝引柱斧戳雪，顾太宗曰：‘好做，好做！’遂解带就寝，鼻息如雷霆。是夕，太宗留宿禁内，将五鼓，伺庐者寂无所闻，帝已崩矣。太宗受遗诏于柩前即位。”
司马光《涑水纪闻》的记载则极力为宋太宗辩解。据《涑水纪闻》记载，宋太祖驾崩，已是四鼓时分，宋皇后派内侍王继恩召秦王赵德芳入宫，但王继恩却往开封府召赵光义，晋王的亲信左衙程德玄已在门口等候。赵光义闻后大惊，说“吾当与家人议之”。王继恩劝他赶快行动，以防他人捷足先登，赵光义便与王继恩、程德玄三人于雪地步行进宫。据此，宋太祖死时，太宗当时不在寝殿，不可能“弑兄”。
一种意见是，宋太宗“弑兄夺位”。持此说的人以《续湘山野录》所载为依据，认为宋太祖是在烛影斧声中突然死去的，而宋太宗当晚又留宿于禁中，次日便在灵柩前即位，难脱弑兄之嫌。蔡东藩《宋史通俗演义》和李逸侯《宋宫十八朝演义》都沿袭了上述说法，并加以渲染，增添了许多宋太宗“弑兄”的细节。另一种意见认为，宋太祖的死与宋太宗无关，持此说的人引用司马光《涑水纪闻》的记载为宋太宗辩解开脱。据《涑水纪闻》记载，宋太祖驾崩后，已是四鼓时分，孝章宋后派人召太祖的儿子秦王赵德芳入宫，但使者却径趋开封府召赵光义。赵光义大惊，犹豫不敢前行，经使者催促，才于雪下步行进宫。据此，太祖死时，太宗并不在寝殿，因而不可能“弑兄”。毕沅《续资治通鉴》即力主这一说法。还有一种意见，虽没有肯定宋太宗就是弑兄的凶手，但认为他无法开脱抢先夺位的嫌疑。在赵光义即位的过程中确实存在一系列的反常现象，即据《涑水纪闻》所载，宋后召的是秦王赵德芳，而赵光义却抢先进宫，造成既成事实。宋后女流，见无回天之力，只得向他口呼“官家”了。《宋史·太宗本纪》也曾提出一串疑问：太宗即位后，为什么不照嗣统即位次年改元的惯例，急急忙忙将只剩两个月的开宝九年改为太平兴国元年？既然杜太后有“皇位传弟”的遗诏，太宗为何要一再迫害自己的弟弟赵廷美（赵光美），使他郁郁而死？太宗即位后，太祖的次子武功郡王赵德昭为何自杀？太宗曾加封皇嫂宋后为“开宝皇后”，但她死后，为什么不按皇后的礼仪治丧？上述迹象表明，宋太宗即位是非正常继统，后人怎么会不提出疑义呢？
近世学术界基本上肯定宋太祖确实死于非命，但有关具体的死因，则又有一些新的说法。一是从医学的角度出发，认为太祖死于家族遗传的躁狂忧郁症。一说承认太祖与太宗之间有较深的矛盾，但认为“烛影斧声”事件只是一次偶然性的突发事件。其起因是太宗趁太祖熟睡之际，调戏其宠姬花蕊夫人，被太祖发觉而怒斥之。太宗自知无法取得胞兄谅宥，便下了毒手。纵观古今诸说，似乎都论之有据，言之成理，然而有关宋太祖之死，目前仍未找到确凿无疑的材料。
（二）金匮之盟
太祖之死，蹊跷离奇，但太宗抢在德芳之前登极却是事实。太宗的即位也就留下了许多令人不解的疑团，因此，历来便有太宗毒死太祖之说。太祖本人身体健康，从他生病到死亡，只有短短两三天，可知太祖是猝死的，而光义似乎知道太祖的死期，不然他不会让亲信程德玄在府外等候。
太祖不明不白地死后，太宗为了显示其即位的合法性，便抛出了其母杜太后遗命的说法，即所谓的“金匮之盟”。杜太后临终之际，召赵普入宫记录遗命。据说当时太祖也在场。杜太后问太祖何以能得天下，太祖说是祖宗和太后的恩德与福荫，太后却说：“你想错了，若非周世宗传位幼子，使得主少国疑，你怎能取得天下？你当吸取教训，他日帝位先传光义，光义再传光美，光美传于德昭，如此，则国有长君，乃是社稷之幸。”太祖泣拜接受教训。杜太后便让赵普将遗命写为誓书，藏于金匮之中。
然而，由于年代久远，“金匮之盟”的重重迷雾也未能揭开，后人推测是太宗和赵普杜撰出来以掩人耳目的。那么，到底太祖是否有传位光义之意呢？据说太祖每次出征或外出，都让光义留守都城，而对于军国大事光义都参与预谋和决策。太祖曾一度想建都洛阳，群臣相谏，太祖不听，光义亲自陈说其中利害，才使得太祖改变主意。光义曾患病，太祖亲自去探望，还亲手为其烧艾草治病，光义若觉疼痛，太祖便在自己身上试验以观药效，手足情深，颇令人感动。太祖还对人说：“光义龙行虎步，出生时有异象，将来必定是太平天子，福德所至，就连我也比不上。”有人便以此推测太祖是准备将皇位传给弟弟光义的。但是，这样的说法也经不住推敲，无非是后人的臆测而已。