在狱中艰苦的环境下，刘病已的身体十分虚弱，曾几次患上重病，生命垂危。每当此时，丙吉都会焦急万分，亲自守在牢房外，督促胡组和郭征卿请医抓药，悉心照料。在丙吉的全力守护和乳母的精心哺育下，刘病已一次次从死神手中挣脱，顽强地活了下来。也正是因为刘病已幼年时体弱多病，丙吉便为他取了“病已”这个名字，希望这个名字能保佑他远离病痛，健康长大。
时间一晃到了后元二年二月丁卯日（前87年3月26日），此时的刘病已尚不满五岁，仍被关押在郡邸狱中。而汉武帝的生命也已走到了尽头，他病重垂危，在长杨宫和五柞宫之间往返居住，病情时好时坏。就在这时，宫中的望气者（古代观测天象、占卜吉凶的官员）向汉武帝禀报，称长安监狱中有“天子气”，这让本就多疑的汉武帝更加不安——他担心有人会威胁到自己的皇权，甚至在自己死后夺取皇位。
为了消除隐患，汉武帝当即派遣内谒者令郭穰前往长安的所有官狱，下令将监狱中的犯人不分罪过轻重，一律处死。郭穰接到命令后，立刻带人前往各个监狱执行屠杀，当他夜晚来到丙吉负责的郡邸狱时，却遭到了丙吉的坚决阻拦。丙吉紧闭监狱大门，隔着门对郭穰说道：“皇曾孙就在这座监狱里。即便是普通百姓，也不能无辜被杀，何况是皇上的亲曾孙呢！”
郭穰见丙吉拒不奉命，十分愤怒，便在狱门外威胁丙吉，可丙吉始终不为所动，坚守在大门后，不让郭穰等人进入。双方僵持了一整夜，直到天亮，郭穰也未能进入郡邸狱。无奈之下，郭穰只好带着人返回宫中，向汉武帝复命，并趁机弹劾丙吉抗旨不遵。
或许是郭穰的禀报让汉武帝终于得知自己还有一个曾孙在世，或许是他在生命的最后时刻终于幡然醒悟，意识到巫蛊之祸中存在诸多冤情。汉武帝沉默良久后，缓缓说道：“这大概是上天的安排吧。”随后，他下旨大赦天下。郡邸狱中的所有囚犯，也因汉武帝的大赦令和丙吉的坚持，得以逃过一劫，重获自由。
大赦之后，丙吉深知郡邸狱并非皇曾孙久居之地，便对监狱的守丞谁如说：“皇曾孙身份尊贵，不应再留在官狱之中。”他让谁如以官府文书的形式写信给京兆尹，希望京兆尹能接收并安置刘病已，同时还亲自将刘病已和胡组一起送到了京兆尹的治所。可京兆尹得知刘病已的身份后，既畏惧汉武帝此前的态度，又不敢擅自做主安置皇曾孙，便婉言拒绝了，又将刘病已和胡组送回了郡邸狱。
就在大赦令颁布后的几天，汉武帝驾崩。第二天，太子刘弗陵即位，是为汉昭帝。此时，刘病已的保姆胡组雇佣期满，按照规定应该回家。可刘病已自幼由胡组照料，早已对她产生了依赖，当得知胡组要走时，哭闹不止，恋恋不舍。丙吉见此情景，心中十分不忍，便拿出自己的俸禄，雇佣胡组留下来，让她继续和郭征卿一起抚养刘病已。直到几个月后，刘病已逐渐适应了没有胡组的生活，丙吉才让胡组安心回家。
解决了刘病已的抚养问题后，丙吉又开始为他的衣食待遇发愁。他找到掌管掖庭府藏的官吏少内啬夫，希望能为刘病已申请上等的供给。可少内啬夫却面露难色，对丙吉说：“我也想给皇曾孙提供好的衣食，但没有皇上的诏令，我实在不敢擅自做主。”当时丙吉在朝中任职，俸禄尚可，能够吃到米和肉，于是他便每月从自己的俸禄中拿出一部分，用来供给刘病已的衣食，确保刘病已能吃饱穿暖。
随着刘病已逐渐长大，丙吉意识到，将他留在监狱或自己身边都不是长久之计。经过一番思索，他决定将刘病已送到其外家——祖母史良娣的家中。史良娣的兄长史恭当时在乡下居住，丙吉亲自将刘病已送到史恭家中，并向史恭说明了刘病已的身世和遭遇。史恭得知自己的外甥孙遭遇如此不幸，心中十分悲痛，当即答应抚养刘病已。史恭的母亲贞君，也就是刘病已的曾外祖母，当时年岁已高，看到刘病已孤苦伶仃的模样，更是心疼不已，便亲自照料刘病已的饮食起居，将他视如己出，给予了他缺失已久的亲情温暖。
后来，丙吉因政绩突出，被提拔为大将军长史。大将军霍光十分看重丙吉的才能和人品，对他委以重任。在霍光的举荐下，丙吉又入朝担任了光禄大夫给事中，成为了朝廷的重要官员，这也为他日后帮助刘病已铺平了道路。
汉武帝在临终前，曾留下两道遗诏：一道是册封霍光、上官桀、金日磾为侯，让他们辅佐年幼的汉昭帝；另一道则是下令将刘病已收养于掖庭。掖庭是汉代宫廷中负责管理宫女、嫔妃生活起居的机构，将刘病已收养于掖庭，意味着他的皇室身份得到了初步认可。汉昭帝即位后，遵循汉武帝的遗诏，下令将刘病已的名字录入宗正府的户籍中——宗正府是管理皇室宗亲事务的机构，刘病已属籍宗正，标志着他在法律上正式恢复了宗室身份，不再是那个漂泊无依的狱中小儿。
汉昭帝始元二年（前85年），霍光等人按照汉武帝的遗诏，正式接受了封侯的爵位。与此同时，刘病已也从史家搬出，被正式送入掖庭抚养。在掖庭中，刘病已遇到了另一位对他人生影响深远的人——掖庭令张贺。张贺曾是太子刘据的家吏，深受太子的恩惠，对太子的冤死一直心怀惋惜。当他得知刘病已就是太子的孙子时，便对刘病已格外照顾，不仅时常关心他的生活，还拿出自己的私人钱财，聘请老师教导刘病已读书识字。在张贺的悉心教导下，刘病已勤奋好学，不仅精通儒家经典，还对民间生活有着深刻的了解，这为他后来治理国家奠定了坚实的基础。
随着刘病已逐渐长大成人，张贺对他愈发欣赏，便想将自己的孙女嫁给刘病已。当时是汉昭帝元凤四年（前77年），汉昭帝刚刚举行完加冠礼，正式亲政。张贺的弟弟张安世时任右将军，与霍光共同辅佐汉昭帝，是朝廷中的重要大臣。张安世的小儿子张彭祖与刘病已自幼相识，两人曾一起在掖庭中研读经书，关系十分要好。张贺便向张安世提及此事，称赞刘病已才华出众、品行端正，希望能促成这门婚事。可张安世却认为，汉昭帝刚刚亲政，作为臣子，不应过分关注和称赞其他宗室子弟，以免引起不必要的猜忌，影响朝局稳定。他严厉地斥责了张贺，坚决反对这门婚事。张贺见弟弟态度坚决，只好打消了这个念头。