宋太宗病重,内侍王继恩忌惮太子,暗中勾结参知政事李昌龄等人,图谋扶立楚王元佐为太子。吕端进宫探望宋太宗,见太子不在皇上身边,怀疑将有变乱,于是在手板上写上“病危”二字,命亲信拿着前去催促太子进宫服侍宋太宗。宋太宗驾崩后,李皇后命王继恩召吕端入宫,吕端知道有变故发生,就骗王继恩进御书房,说要检视先皇遗墨诏命等物件,随即将王继恩反锁在御书房,这才入内宫。李皇后见到吕端,便对他说:“先皇已驾崩,立长子为帝才合于礼制。”吕端答:“先皇曾预立太子,为的就是在先皇百年后,太子能顺利继承帝位。今天先皇才崩逝,就遽然违抗先皇遗命,我怕会引起其他大臣的非议。”于是奉太子为帝,即宋真宗。
真宗即位后,垂帘接见群臣。吕端直身站立不叩拜,请真宗卷起帘幕,然后登上殿阶仔细端详,看清楚的确是真宗本人,才走下殿阶,率百官高呼“万岁”。