趙匡胤于公元960年發動陳橋兵變，黃袍加身，做了17年皇帝，到公元976年便撒手歸西了，正史中沒有他死亡的明確記載，《宋史·太祖本紀》中的有關記載也只有簡單的兩句話：“帝崩于萬歲殿，年五十。”“受命杜太后，傳位太宗。”因此他的死一直是一個不解之謎，為歷史留下了又一樁懸案。

司馬光的《湘山野錄》中記載，開寶九年十月，那天天氣極為寒冷，宋太祖趙匡胤急喚他的弟弟晉王趙光義進入寢宮，宋太祖斥退旁人，只留下他們兩人自酌自飲。酒過三巡，已是夜深了，他見晉王趙光義總是躲在后邊，極其害怕，自有幾分得意。見殿前雪厚幾寸，便用玉斧刺雪，還不時對他弟弟說：“太容易了，真是太容易了。”當夜趙光義依照沒走，留宿于禁宮。第二天天快亮時，禁宮里傳出宋太祖趙匡胤已經死了的消息。趙光義按遺詔，于靈柩前即皇帝位。

歷史上所謂“燭光斧影”的疑案就指此事。有人認為“燭光斧影”也許不是疑案，只是晉王趙光義戕兄奪位的借口。宋太祖安排后事是宋朝的國家大事，不可能只召其弟單獨入宮，并且趙光義又在喝酒時退避。用玉斧刺雪，這正是趙匡胤與趙光義進行過爭斗的狀態，晉王一狠心殺死宋太祖。要是不這樣寫，這段史料也許會被封殺。

不過，關于光義弒兄的原因，史書上另有一種說法。《燼余錄》稱，趙光義很喜愛已歸降的后蜀主孟昶的妃子花蕊夫人費氏。孟昶死后，花蕊夫人被宋太祖趙匡胤納為自己的妃子，而且特別寵愛。趙匡胤因病臥床，深更半夜時趙光義膽大妄為，以為宋太祖已熟睡，便趁機調戲花蕊夫人，可沒想到太祖驚醒，要用玉斧砍他，等到皇后、太子趕到之時，趙匡胤已經只剩一口氣了。

趙光義趁機逃回自己的王府，第二天太祖趙匡胤就升天了。由此可知，趙光義趁夜黑無人，趙匡胤昏睡不醒的時候調戲他覬覦已久的花蕊夫人，誰知趙匡胤突然醒來發覺了，也許是他盛怒之下欲砍趙光義，可是因為病體虛弱，體力不足，未砍中趙光義。趙光義覺得自己只有死路一條，不管用何種方式都不能取得其兄的原諒與寬恕了，預料到自己將會死得很慘，于是一狠心便殺死了自己的同胞兄弟，然后慌忙逃回府中。宋太祖趙匡胤是病怒交加而死，還是他弟弟殺死的呢，誰也不知其詳。不過十分清楚的是，趙匡胤之死與其弟趙光義當夜在皇宮內院的行為有一定的關系。

對于這個疑案，也有一些人為趙光義開脫罪責，司馬光的《涑水紀聞》記道：“太祖初晏駕，時已四鼓，孝章宋后使內侍都知王繼隆召秦王德芳;繼隆以太祖傳位晉王之志素定，乃不召德芳，徑趨開封府召晉王。見醫官賈德玄坐于府門……乃告以故，叩門與之俱入見王，且召之。王大驚，猶豫不敢行，曰：‘吾當與家人議之。’入久不出。繼隆促之曰：‘事久，將為他人有。’遂與王雪下步行至宮門，呼而入……俱進至寢殿。宋后聞繼隆至，曰：‘德芳來耶？’繼隆曰：‘晉王至矣。’后見王愕然，遽呼官家曰：‘吾母子之命，皆托于官家。’王泣曰：‘共保富貴，無憂也。’”從這一記載來看，宋太祖趙匡胤過世時，他弟弟趙光義并不知曉，也沒在宮中呆過，似乎可以洗去“燭影斧聲”的嫌疑了。

但是，自從趙光義繼帝位后，趙匡胤的長子德昭于公元979年被迫自殺，次子德芳又于公元981年無故而死來看，宋太宗趙光義還是擺脫不了“燭光斧影”、“戕兄奪位”的嫌疑。