晚年刘娥自知命不久矣，她身穿天子服在太庙行祭典初献之礼，之后她就把皇权还给了养子宋仁宗。三个月后，刘娥因病去世，临终前她嘱托道："自己不愿先帝见她身穿天子服入葬。"仁宗立刻给刘娥换上了皇后服。
刘氏去世后，大臣们立马告诉宋仁宗刘氏并非他的亲生母亲，他的生母李氏被刘氏毒死了。得知情况后，仁宗打开了李氏的棺椁，发现她身穿皇后服。仁宗大悔，叹道："人言岂可尽信。"
他立马来到刘氏牌位前拜谢自责："从此后大娘娘的生平可清白分明了。"
刘氏下葬当天，宋仁宗行执孝子礼，还不顾宰相们的劝阻亲自执绋之礼。随后他才替生母李氏祈福，最后刘氏跟李氏一起葬入了永定陵。
刘氏去世后，仁宗尊乳母杨太妃为皇太后，杨太后去世后谥为庄惠皇后(后改章惠皇后)。
而刘氏谥为庄献明肃皇后(后改章献明肃皇后)，一般皇后只谥二字，生母李氏谥为庄懿皇后(后改章懿皇后)。
