朱買臣等人指使長安獄卒，向長安商人田信等人用刑，屈打成招。田信等長安商人，由于受不了酷刑，被迫供述了張湯牟取私利的證詞，朱買臣把供詞遞交給了漢武帝劉徹。漢武帝一看朱買臣送上的供詞后，大怒，他沒想到跟隨自己這么多年的張湯，他最信任的人，會背叛自己。但也不好把這事交予廷尉處理，或是公開來讓朝臣們?nèi)ビ懻?，如果否定了張湯，等于否定了自己，于是漢武帝劉徹，只好委派張湯曾經(jīng)的同僚，少府趙禹去責(zé)問他。趙禹曾經(jīng)和張湯一起在廷尉任職，后受重用，被漢武帝擢拔為少府，少府屬于九卿之一，部門的名稱同樣也稱為少府，職責(zé)是管理皇帝的私人財產(chǎn)，皇家山川林澤與手工業(yè)的稅收等。趙禹其實心里也明白，皇帝這次派的任務(wù)，恐怕不僅僅是責(zé)問而已。
趙禹來到張湯府上，兩人見面。張湯對著仆人喊了一句：“賜坐”。仆人正準備去拿墊子，案幾讓兩人坐下。趙禹連忙回答道：“不用了張大夫，故人此次前來，只是傳達陛下幾句話而已”。張湯聽了話，向仆人揮了揮手，示意仆人離開，并關(guān)切地問道：“陛下了解此事原委沒有”。趙禹聽了話，笑著看著張湯說道：“張兄，事情已經(jīng)不重要了，你認為陛下會怎么想？”?！翱墒?，此事卻是子虛烏有，小人誣告，難道還要以這種捕風(fēng)捉影的說法，來治在下的罪嗎”，張湯連忙看著趙禹說道。趙禹聽了話，看著張湯又說：“張兄，汝伺候陛下十余年，難道還不明白陛下的想法嗎”，張湯聽了話，呆呆地看著趙禹。趙禹見狀，又說道：“這些年，君所治案獄，以百數(shù)計，夷滅者幾何人矣。事到如今，君何不知分也”。張湯聽了話，心里涼了半截，看來漢武帝劉徹還是被小人蒙騙了。趙禹見張湯沉默不語，又說道：“今人之言皆有狀，陛下不忍加刑罰于君，君又何須多言辯駁，而不顧全圣上的體面，有損陛下的威嚴呢”。張湯聽到這里，徹底傻了，呆呆地站著，過了好一會兒，才緩過神來，對著少府趙禹說道：“湯絕非貪生怕死之輩，能有今日之地位，全都仰賴陛下圣明，然此事必是小人栽贓陷害，到了如今的地步，我也不便再開脫罪責(zé)，只是有損了陛下的厚恩吶！公居九卿之位。。。”。趙禹聽了張湯的話，沒等他說完，便打斷道：“君好自為之吧，在下告辭”，說完話便離開了，張湯站在原地傻傻地看著，趙禹離開的背影。
張湯傻了，一整天時間都在書房里傻傻地坐著，但是他沒有忘記趙禹的話，案幾上已經(jīng)擺好了自己準備的毒酒，而他卻仍然心有不甘，于是他提起筆，開始寫自己的遺書，也算是給皇帝最后的奏疏，寫道內(nèi)容如下：愚臣湯侍奉陛下十余載，雖無尺寸建樹之功，僅效狗馬笨拙之力，然湯絕非見利忘義之人，豈會貪圖賈人之財而背叛圣明，此事實乃小人栽贓陷害，必是丞相長史朱買臣等人為之。臣沐浴皇恩十余年，感激涕零，死不足惜，只是再也不能伺候陛下左右，還望陛下珍重，湯絕筆以聞。到了天黑時分，張湯起身，向著北邊的方向，跪下來拜了又拜，打理好自己一身上下的儀表，在案幾前跪坐下來，端起了案幾上的毒酒，心里想道：陛下，我下輩子還做你的臣子。于是毒酒一飲而盡，結(jié)束了自己的一生。
夜晚，張湯的遺體很快就被家人發(fā)現(xiàn)了，一家人圍在尸體前痛哭。張母邊哭邊大喊道：“兒啊，當初你不聽為娘的話，以至于才有今日啊”，她看了一眼身邊，跪在地上痛哭的，張湯的兩個兒子張賀與張安世，呼喚到身前，抱著這兩個孩子，對他們說道：“你兄弟倆將來若是為官，可千萬不要像你父親那樣”。張賀與張安世邊哭邊答應(yīng)道：“知道了，祖母”，就算一家人再如何悲傷，張湯也不可能死而復(fù)生了。第二天，這消息也傳到了漢武帝的耳朵里，張湯的自殺更讓皇帝覺得，他與長安賈人之事，脫不了干系，也感覺到自己受了張湯多年的蒙騙。于是，他命蘇文傳來了廷尉，廷尉來到漢武帝劉徹身旁，剛行禮跪著，漢武帝立刻說道：“你給我去查，與張湯之事勾連的還有幾人”?！俺碱I(lǐng)命”，廷尉跪著回答完漢武帝的話，正要離開，漢武帝又對廷尉說道：“一個都不要給朕放過”。廷尉聽了話，便離開了。
查來查去，很多都是捕風(fēng)捉影之說，并無著實的證據(jù)。只是之前大行李息與汲黯的對話，被人扒了出來，汲黯曾經(jīng)規(guī)勸李息，早向皇帝進言，提防張湯，只是當時李息因畏懼而保持了緘默。漢武帝得知此事后，大怒，李息下獄處死，正是應(yīng)驗了汲黯的那句話：公與之俱受戮矣。廷尉見查不到任何可靠的線索，于是上報皇帝，請求抄張湯的家，漢武帝同意了廷尉的請求。廷尉接到授命后，馬不停蹄，帶著人便來到了張湯家中，張母站在家中庭院的正中，看著這一般人，來來回回，屋里屋外的亂翻，而一言不發(fā)。最后廷尉帶著人要離開之時，張母鄭重地詢問道：“廷尉大人，可有查到什么？”。“這。。?！?，廷尉遲疑了一會，向張母行了一個禮，很不好意思地說道：“太夫人，吾乃是奉陛下之命，多有得罪”，張母看了他一眼，沒說話。廷尉見狀，又說了一句：“在下告辭”，便帶著人離開了。
當皇帝接到廷尉署的搜查報告后，既慚愧又憤怒，張湯一家，上上下下所有的家財不過五百金而已，且是漢武帝劉徹，多年的賞賜積累。而且并沒有發(fā)現(xiàn)，有關(guān)張湯勾結(jié)長安商人的，任何蛛絲馬跡。而當廷尉本人將張湯的遺書，遞給了漢武帝劉徹，皇帝親自看完內(nèi)容后，更是羞愧難當，仿佛自己被整個天下的人所欺騙一樣，他大聲呵斥道：“快給我去逮人”，廷尉聽了話，立馬離開，馬不停蹄地把朱買臣、王朝、邊通，三個丞相長史逮入了詔獄中，因為之前廷尉在搜查完張湯家，并看了張湯的奏疏后，便知道會有這一結(jié)果。廷尉獄卒開始反復(fù)對這三人用刑，開始這三人還守口如瓶，一口咬定張湯的罪狀。而當廷尉本人得知了此事后，親自來到這三人面前，說明了事情原委，最后三人無奈只好認罪，就這樣陷害張湯的丞相長史三人，被處死，而丞相莊青翟也在詔獄中畏罪自殺，長安商人田信等人被無罪釋放。
張湯出殯的那天，家人們都提議厚葬，可張母卻不同意，她對家人們說道：“湯為天子大臣，披惡言而死，何故厚葬！”。不但不同意，而且有棺無槨，僅用牛車，載著裝有張湯遺體的棺材送葬。于是一家人就用非常簡陋的葬禮，送別了張湯。古人視死如視生，特別是西漢時期，厚葬之風(fēng)盛行，只要是稍微有一點錢財，或是有一些地位的人，都會采取厚葬的方式，把生前能帶的財物帶到地下。而稍有地位的人，在安葬遺體前，都會在木棺外再加上一層木槨，生前的財物多放置在棺槨之內(nèi)。黃門宦官蘇文很快將這個消息告訴了皇帝，本身處在悲憤中的漢武帝，聽了這個消息后，變得有些失落。這些年在他身邊，忠心侍奉了他十余年的心腹之臣張湯，因為小人的誣告，與自己的猜疑，含冤而死，他對身邊的蘇文感慨到：“非此母不生此子也”。
張湯的死在朝野之間傳開，準確的來說應(yīng)該是炸開了，很多人為張湯的死感到惋惜，但也有人覺得張湯死不足惜。主要是張湯之前的為政舉措，只是單純地揣摩皇帝的心思，根據(jù)漢武帝的想法處理事情，很少對皇帝的意見提出異議，以及公正客觀地評判事務(wù)。很多人之前也早有預(yù)料，預(yù)感到張湯必然會有這么一天，只是不好明說罷了。漢武帝劉徹，在這一事情的處理上也做得很絕，原告被告全部被一股腦一網(wǎng)打盡。這讓平時伴隨皇帝左右，伺候在漢武帝身邊的霍光，心有余悸，對漢武帝劉徹更增加了敬畏之心，而畏懼的想法恐怕要比敬仰來得更多。張湯的失勢，卻是另外一個人，桑弘羊的得勢，這一年他被任命為大農(nóng)中丞，也就是九卿大農(nóng)令的副職。桑弘羊原本是長安賈人之子，因為精通數(shù)算，而被詔入宮廷，做了皇帝身邊的侍中。漢武帝元狩4年，實行鹽鐵官營政策之時，桑弘羊已經(jīng)在大農(nóng)令下任職，他親自參與了漢武帝時期的財政改革，由于他作為商人的兒子，對國家的這一套政策，和民間的市場行為，比較熟悉，因而對鹽鐵官營的改革之策，頗有建樹。于是被漢武帝劉徹，提拔到了大農(nóng)中丞的任上，逐漸迎來了他，人生的輝煌時刻。