因李妃怀孕而刘妃不能生育，刘妃担心李妃生了儿子被立为皇后，于是刘妃就起了歹毒之意，找来宫中总管郭槐合计，乘李妃生下孩子的时候，将一狸猫剥去皮毛，换走了刚出世的太子。宋真宗看到被剥了皮的狸猫，以为李妃产下了一个妖物，就将她打入冷宫。而刘妃命宫女寇珠勒死的太子，被寇珠暗中交给了宦官陈琳，陈琳就把太子装在提盒中送给了八贤王抚养。
宋真宗没有子嗣，就把他的皇兄八贤王之子领入宫中，认刘妃为母并立为太子。有一次，太子凑巧在冷宫和他生母李妃见面，因母子天性，两人都忍不住哭泣。刘后觉得事有可疑，严刑拷打寇珠，寇珠受刑不过撞台阶自尽。刘后为了免除后患，就在真宗面前进谗言，让真宗下旨将李妃赐死。宫中两个小太监情愿替李妃赴死，救出李妃，还派人将李妃送往陈州。李妃作为一个锦衣玉食的宫中妃子，肯定没法陈州讨生活，只能每日住破庙、以乞食为生。
十几年后，宋仁宗登基，宋仁宗虽然不是刘妃亲生的，但是他生性至孝，还是认刘妃为太后。有一次陈州闹饥荒，宋仁宗便派包拯去陈州放粮赈灾。包拯在陈州办案期间碰到了李妃，得知了事情的来龙去脉后，便准备替李妃伸冤平反。于是包拯和李妃假认作母子，将李妃带回开封。一番周折后，包拯又趁进宫向仁宗狄皇后贺寿之机，将李妃带进宫中，安排李妃和自己的亲生儿子宋仁宗相认，并道出真相。后来，包公再设计让郭槐供出真相，刘太后知道阴谋败露，未免受辱自尽而死，包拯破获了这么一起惊天奇案，青天之名广为流传。
一个这么精彩生动，情节跌宕起伏的故事，又有宋真宗、仁宗和包拯这些著名历史人物参与，让人不免有些怀疑“狸猫换太子”历史上是不是真有发生，这难道是北宋内宫未曾披露的秘史？
其实“狸猫换太子”这个故事假的，它只是后世的一些文学加工作品。但是它的巧妙之处就在于利用历史上李妃、刘妃的事迹，搭上了宋仁宗认母这条线，它是有迹可循的。而要弄清楚这个历史真相，就要从刘妃、刘太后说起了（清平乐中关于这段的故事比较接近于史实）。
刘妃、刘太后名叫刘娥，她是一名歌女，很小的时候就嫁给了铁匠龚美为妻。在京城时，被宋太宗的儿子韩王赵元修（就是日后的宋真宗赵恒）看中，接入府中享乐。宋太宗看儿子状态萎靡不振，得知赵恒和一个来历不明的低贱歌女厮混，便把她赶了出去，赵恒舍不得刘娥，又另找了地方安置。
宋真宗登基后，将刘娥接入宫中，刘娥的身份一路水涨船高，一直升到了德妃。景德四年郭皇后驾崩，宋真宗想立刘娥为后，因为刘娥出身微贱又无后，招到了寇准等重臣的一致反对。于是刘娥想了个好办法，安排手下的宫女李氏为宋真宗侍寝。这个李氏也争气，在大中祥符三年为宋真宗生下了儿子（就是以后的宋仁宗），宋真宗让刘娥把他抱了过去，当成自己的亲生儿子。大中祥符五年，刘娥如愿被封为皇后。
宋仁宗乾兴元年，宋仁宗赵祯（原名赵受益，封太子后改名）即位后，刘氏升格为皇太后，并垂帘听政。刘太后这时的权势很大，基本都是她在处理军政要务，甚至在天圣二年，刘娥都身穿帝王龙袍参加宋廷册封大典。后宫的人因畏惧刘太后，也没有人敢向宋仁宗说出真相。直到李宸妃病逝，宋仁宗还不知道他的亲生母亲就是李宸妃，刘太后和李宸妃关系还可以，又觉得愧对李宸妃，就以皇太后的礼仪把李宸妃厚葬。
直到明道二年，刘太后去世。因为害怕刘娥，十多年来一直装疯卖傻，称病不朝的八王爷赵元俨这时站了出来，对宋仁宗说：“刘后不是陛下生母，李宸妃陛下的亲生母亲。李妃娘娘死的不明不白，怕是被人害死的。”
《邵氏闻见录》记载：“燕王谓仁宗曰：‘陛下宸妃所生，宸妃死以非命。’”燕王就是宋仁宗的叔叔赵元俨（八贤王的原型）。
宋仁宗这时才明白，原来刘氏不是自己生母，而生母李妃至死都不能和自己相认。接连的打击令仁宗皇帝悲痛欲绝，几天都不能上朝，并下诏自责。为了查明真相，宋仁宗又去洪福院祭告李宸妃，还特意哭着更换棺材，亲自查看了他母亲的仪容。李宸妃的尸体用水银浸泡保养着，面容完好，帽子和衣服也和皇后一样，并没有毒药所害的痕迹。宋仁宗感叹地说：“人言怎么可以尽信！”
回去后，宋仁宗惭愧地在刘太后遗像前焚香道：“自今大娘娘平生分明矣。” 言明刘太后是清白无辜的，并没有谋害自己的母亲。不久，刘太后被追谥为庄献明肃皇太后，李宸妃被追谥为庄懿皇太后，两人的牌位都供奉在奉慈庙。“仁宗认母”之事在当时轰动朝野，为此宋仁宗不得不下旨：朝廷和民间皆不得对太后临朝时期的往事妄加议论（也许这就是狸猫换太子出现的原因了）。
司马光：章献明肃皇太后保护圣躬，纲纪四方，进贤退奸，镇抚中外，于赵氏实有大功。
苏轼：宋兴七十余年，民不知兵，富而教之， 至天圣、景祐极矣。
《宋史》：当天圣、明道间，天子富于春秋，母后称制，而内外肃然，纪纲具举。
资料参考自《宋史》、《宋史纪事本末》、《邵氏闻见后录》、《资治通鉴》