赵曙即位之初，由于生病便由曹太后来垂帘听政。一些宦官不断向曹太后说赵曙的坏话，致使两宫嫌隙萌生，关系颇为紧张。
为了调解两宫矛盾，韩琦和欧阳修先对曹太后说：“您侍候先帝仁宗这么多年，天下谁不知道您是一个又贤德、又宽厚、又仁慈、又通达的人，为什么现在会和儿子过不去呢？他是个病人，您不至于和他一般见识吧。难道您希望别人象议论天下其他继母那样去议论您吗？”他们又对赵曙说：“自古以来，天下贤明的君主不计其数，人们为什么唯独称颂舜为大孝子？难道其他人都不孝顺？当然不是。父母慈爱而子女孝顺是很平常的事情。如果父母作的不好而子女依然孝敬有加，那才值得称道啊。过去太后是个什么样的人难道您还不清楚？您只管尽您作人子的孝心，相信太后一定不会亏待了您。”在大家的劝解下，两宫之间的矛盾得以逐步缓和。
公元1064年五月，赵曙病体恢复，曹太后撤帘还政。赵曙亲政仅半个月，宰相韩琦等人就向他提议请求有关部门讨论赵曙生父的名分问题。当时仁宗逝世已有14个月，赵曙批示，等过了仁宗大祥（中国古代汉族丧礼仪式之一，父、母丧后两周年（即第二十五个月）举行的祭礼）再议。
治平元年（1064年），京畿、宋、亳、陈、许、汝、蔡、唐、颍、曹、濮、济、单、濠、泗、庐、寿、楚、杭、宣、洪、鄂、施、渝等州，光化军、高邮军发生大水灾，赵曙派遣使臣巡视，疏治河道，赈济抚恤灾民，免除灾民赋税。
同年，西蕃瞎毡的儿子瞎欺米征归附宋朝。
治平二年（1065年）农历四月初九，韩琦等再次提出赵曙生父的名分问题，于是，赵曙出诏将议案送至太常礼院，交两制以上官员讨论。由此引发了一场持续18个月的论战，这就是北宋史上的“濮议”事件。
公元1066年，中书大臣共同议事于垂拱殿，当时韩琦正在家中祭祀，赵曙特意将其召来商议，当时即议定（赵曙生父）濮王称皇考，由欧阳修亲笔写了两份诏书，交给了赵曙一份。到中午时分，太后派了一名宦官，将一份封好的文书送至中书省，韩琦、欧阳修等人打开文书，相视而笑。这份文书正是欧阳修起草的诏书，多了太后的签押。赵曙便立刻下诏停止讨论。同时又将宰相与执政们召来，商量如何平息百官的情绪，以稳定时局。赵曙最后同意了欧阳修等人的意见，将吕诲等三名御史贬出京师。
公元1066年十一月初八，赵曙再次生病，同年十二月在宰相韩琦的建议下，立长子赵顼为太子。
有一天，赵曙对赵顼说：“按照国家的旧制度，士大夫的儿子有娶皇帝女儿的，公主们都因身价高升而避开公婆的尊长地位，这于情于理都说不过去。我总是在想这件事，醒时睡时都为此感到不安，怎么能因为富贵的缘故，而违背一般的人伦长幼之序呢？可以下诏有关部门改掉这个规矩。”遇上患病，赵曙没有实现这一愿望。
公1067年一月二十五日，赵曙因病驾崩于福宁殿，享年36岁，殡于殿西阶，庙号英宗，群臣上谥宪文肃武宣孝皇帝。八月二十七日，葬赵曙于永厚陵（今河南巩义孝义堡)。
在政治上，赵曙继续任用仁宗时的改革派重臣韩琦、欧阳修、富弼等人。鉴于仁宗以来的弊政，赵曙向执政宰辅们提出了裁救积弊的问题，征求大臣们的意见；还下诏将各品级官员的转迁年限加以延长，在一定程度上缓解了“冗官”现象给朝廷财政造成的压力。为广纳人才、为国选贤，赵曙命宰执大臣推荐才行之士以充馆职。
在经济上，赵曙执政时，封桩库、左藏库等国库空虚。以公元1065年为例，这一年宋朝岁入虽达一亿一千六百一十三万银两，官费、军费等支出却达一亿二千零三十四万银两，入不敷出。
在文化上，赵曙还非常重视读书和书籍的编写整理。公元1064年，司马光写成了一部《历年图》进呈给赵曙，赵曙对此大加赞赏。
公元1066年，赵曙命司马光设局专修《资治通鉴》。赵曙同意司马光选聘助手成立书局编写历代君臣事迹的请求，批示将书局设在崇文院内，特允许其借调龙图阁、天章阁、昭文馆、史馆、集贤院、秘阁的书籍。不仅如此，赵曙还批准提供皇帝专用的笔墨、缯帛，划拨专款，供给书局人员水果、糕点，并调宦官进行服务。赵曙的批示，极大地改善了司马光编修史书的条件，使编写《资治通鉴》的宏伟事业自一开始就有了坚实的后盾。司马光为了报答赵曙的知遇之恩，在此后漫长的19年里，将全部精力都耗在《资治通鉴》这部巨著的编纂上。