天康元年（566年），陈顼再加封尚书令。
权势日增
天康元年（566年），陈文帝病重，尚书仆射到仲举、五兵尚书孔奂与安成王陈顼、吏部尚书袁枢、中书舍人刘师知入宫侍奉医药。当时太子陈伯宗年幼柔弱，陈文帝惧怕他难以守住皇位，对陈顼说：“我想效仿当年吴太伯传位于其弟。“陈顼伏在地上痛哭流涕，坚决推辞不受。孔奂对陈文帝说：“安成王是您的兄弟，必定会效仿周公辅政。他若有废立之心，臣等虽然愚钝，也不敢听命啊。“同年五月，拜任陈顼为司徒，进号骠骑大将军，总领尚书职，都督中外诸军事，给予班剑三十人。
陈顼的权势在陈文帝死后一步步增大。当时刘师知为中书舍人，与陈顼、尚书仆射到仲举同受陈文帝遗诏辅政。刘师知、到仲举在宫内参决朝政，陈顼与左右三百人入居尚书省。
刘师知感到陈顼的地位和权势逐渐加大，心里十分忌惮，与尚书左丞王暹等谋划将陈顼调出京城。多位朝臣十分犹豫，都不敢首先提及此事。东宫通事舍人殷不佞矫诏调令陈顼去东府经理州务。陈顼将要出京，中记室毛喜驱车进入王府见陈顼说：“大陈立国十分短暂，国内祸患一件件到来，内外危机严重。太后深入地思考过解决的办法，才令您进入中枢共同处决政务。如今调您出去，一定不是太后的意思。愿您为宗庙社稷考虑，不要听从那些小人的话语。今天您一旦出京恐怕就要受制于人了，就像当年的曹爽，想做一个无权势的富家翁，这可能吗？“
擅权秉政
陈顼派遣毛喜就刘师知密谋将他调出京师之事与领军将军吴明彻商议，吴明彻说：“眼下新帝守丧，政事处理大多缺失。殿下处理大事就像周公、召公一样，应该留下辅助皇帝安定社稷，一定要安心地留在朝中。“于是陈顼假装生病，召刘师知入王府，留下他说话，同时派毛喜先入宫面见太后。太后说：“如今新帝伯宗年幼柔弱，所以政事才委任刘师知等二人决断。这不是我的本意。“于是毛喜又去见皇帝陈伯宗。陈伯宗说：“调安成王外任这件事完全是刘师知等人所为，朕不知道。“毛喜出宫之后去向陈顼报告此事。于是陈顼扣押了刘师知，自行入宫面见太后和皇帝，陈言刘师知的罪行，草拟诛杀刘师知的敕令请求皇帝答应，将刘师知交给廷尉。当夜，就在狱中将他赐死了，还将王暹诛杀。自此以后，国家大政全部都归于陈顼了。陈文帝的宠臣右卫将军韩子高镇领军府，在建康诸将中带领的兵马最多，与到仲举合谋图取陈顼。还没来得及行动，毛喜请求精选人马分配给韩子高，并赐给他铁、炭等物资，检修兵器盔甲。陈顼不解，问道：“韩子高将要谋反，正想要收取他的兵权，你为何还要这样做呢？“毛喜回答说：“先帝刚刚下葬，边境的强敌也有很多，而韩子高是受命于先帝的，只能在表面上顺从他。要施以恩惠引诱他，让他安心，然后缓缓地削夺他的权力，只需要一个壮士就够了。“陈顼深以为然。到仲举被罢官归乡后，心中十分不安。韩子高也日益感到不安，请求出京去衡、广诸镇统兵。上虞令陆昉及韩子高的军主告发他们谋反，陈顼在尚书省，召文武大臣在一起议立皇太子。第二天，到仲举、韩子高入尚书省，一到尚书省就被拘押，一起押送给廷尉。皇帝下诏于狱中赐死。
篡位自立
光大二年（568年）正月，因为侄子陈伯宗年幼，陈顼进一步攫取朝政权力。加封太傅，兼司徒。而且给予特别礼遇，可不解剑不脱履上殿，增加邑户连同旧邑共三千户。七月，陈伯宗封皇弟伯智为永阳王，伯谋为桂阳王。
光大二年（568年）十一月二十三日，陈顼以陈伯宗个性太软弱，难以担当大任为由发动政变，用太皇太后章要儿（陈顼叔陈武帝陈霸先的皇后）的名义下诏废黜陈伯宗，降封为临海王，而后自立为帝，改年号为太建。又下令，废黜陈伯茂为温麻侯，安置在别馆，陈顼派人在路上拦截，在车内杀害了他。武帝陈霸先的近亲宗室据记载仅有第六子陈昌，兄陈道谈与两个侄子陈蒨、陈顼。武帝在位时，陈昌、陈顼被扣押在关中，在国内的皇位继承人竟然只有陈蒨一人。文帝陈蒨在位时，诸子年幼，所能依靠的宗室也只有陈顼一人。宗室成员的稀少这一客观条件无形中抬高了宗室成员的地位，陈蒨、陈顼兄弟二人能先后在不符合法理的情况下即位，都得益于这一客观条件。改尊太皇太后章要儿为皇太后，立妃柳敬言为皇后，世子陈叔宝为皇太子。封皇子陈叔陵为始兴王，以尚书仆射沈钦为左仆射，度支尚书王劢为右仆射。封皇子陈叔英为豫章王、陈叔坚为长沙王。
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