宋開寶九年(976年)10月，趙匡胤一夜間猝然離世，趙匡胤行伍出身，死時年方五十。趙匡胤身體非常強健，而且正史上並沒有其患病的記錄，因此趙匡胤的死因成為了千古之謎。
「社稷永存，福綿子孫」是中國古代歷代封建帝王恪守的皇位繼承制度，宋太祖死後，他的兩個兒子都已經成年且身體康健，但宋太祖駕崩第二天，他的弟弟趙光義就接受遺詔，於宋太祖靈前即位。巧合的是，宋太祖駕崩當夜，只有趙光義人在場。
趙匡胤之死和趙光義即位，二者之間有太多巧合，正史中並沒有明確記載。這其中的原因，可能是自宋太宗趙光義以後北宋皇帝均是由宋太宗後世子孫繼承有關，史家為尊者諱，自然不會寫得太詳細。後世研究者只能從野史的諸多記載中加以推敲研究，試圖解開這一歷史懸案。野史中的記載，大致有以下幾種說法。
第一，宋代有個叫文瑩的僧人，寫了一本《湘山野錄》，他在書中提到了趙匡胤之死與「燭影斧聲」的一幕。根據他的記載，當時目趙匡胤自知自己氣數將盡，就連夜召見趙光義人宮安排後事。二人把太監、宮女們都支走，喝酒聊天至深夜，趙匡胤還用一把玉斧在雪地上刺。當夜，趙光義留宿宮中，天亮之際，趙匡胤猝死，趙光義接受遺詔，在靈前繼位。
第二，《燼餘錄》一書對「燭影斧聲」的故事又進行了演繹。據該書記載，趙光義貪戀花蕊夫人的美貌，就趁趙匡胤熟睡之際，進宮調戲花蕊夫人。趙匡胤被驚醒，拿起身邊一把玉斧砍趙光義。趙光義迫不得已，索性搶過斧頭，一不做二不休，砍殺趙匡胤，弒兄篡位。
第三，《涑水紀聞》裡記載，太祖去世前，宋皇后叫太監王繼恩把皇子趙德芳找來安排後事。王繼恩卻違抗旨意，找來了趙光義，迫於形勢的宋皇后哭著對趙光義說：「我母子的性命就託付給你了。」
還有一種說法認為，趙匡胤之所以傳位於弟弟趙光義，是母親杜太后的意見趙匡胤登基後，杜太后曾經對趙匡胤說：「為了保證趙家江山永固，只有將皇位傳給趙光義，才是社稷的根本。」趙匡胤同意母親的意見，就讓宰相趙普寫下誓詞把誓詞封存在一個黃金做成的匣子裡，史稱「金匱之盟」。
後人認為以上說法皆不可信。理由有三：第一，按照宋朝的宮廷禮儀，趙光義不可能在宮中留宿，而且太監、宮女也不可能擅離職守;第二，一個太監，如果沒有背後之人的支持，不可能違抗聖旨;第三，「金匱之盟」不足為信，杜太后死時，趙匡胤正值盛年，趙匡胤的兒子德昭當時也有十幾歲了。杜太后沒有理由咒自己的兒子早死。而且，趙匡胤駕崩時，世人並不知道「金匱之盟」的說法，直到趙光義登基五年後才公布出來。
史學家們分析，趙匡胤與趙光義積怨已久，趙光義弒兄篡位是有可能的。趙光義跟隨哥哥南徵北戰，為宋朝江山立下了汗馬功勞。如果趙匡胤把皇位傳給自己的兒子，趙光義肯定心中不服。趙光義有奪權稱帝的動機和野心，加上趙匡胤死因蹊蹺，於是給後人留下了「燭影斧聲」的疑案。而所謂「金匱之盟」,只不過是趙光義為了掩飾自己弒兄篡位罪行的一個煙幕彈。還有一些疑點，也不由得讓人對趙光義即位產生非議。
第一，新皇帝即位，一般是第二年才改用新年號紀年。可是趙光義卻等不到第二年，將只剩下不到兩個月的開寶九年，改為興國元年。搶先為自己「正名」,是不是正說明趙光義心裡有鬼？
第二，宋太宗即位之後，馬上就設計逼死了趙匡胤的兩個兒子趙德昭和趙德芳，為自己剷除後患更令人不可思議的是，一百多年後，趙光義的後代子孫宋高宗趙構又把皇位傳給了趙匡胤的七世孫趙春，這是不是也在冥冥之中承認了祖先「弒兄篡位」的罪孽呢？