刘旦于元狩六年(前117年)四月被封为燕王，都邑蓟。
当时刘旦上面有两个哥哥，他并不奢望荣登大宝，因而安心当他的藩王，将心思集中于各种学问，经书、杂说来者不拒，尤其喜好星历、数术、倡优、射猎，还喜欢招揽游侠武士。
然而当二哥和大哥先后离世，刘旦忽然发现，自己离那个皇位是如此地近，少有人能够抵抗住皇位的诱惑，刘旦也不能。
按照刘旦的想法，他是汉武帝剩余诸子中年纪最大的，按次序排下来，太子之位非他莫属，然而汉武帝一直没有再立太子之意。
后元元年(前88年)，武帝年迈病重。刘旦等不及了，直接派使者来长安，向汉武帝上书，请求宿卫长安，以备不虞，这摆明是向汉武帝宣告：老爹，你快不行了，立我为太子吧。我来保护你。
