汉武帝将此案交给减宣处理，减宣曾与张汤不和，接手此事后，穷追狠治，并且不向武帝进奏。
正巧有人盗走了汉文帝陵园的下葬钱，丞相庄青翟上朝，与张汤相约一起谢罪。
至武帝面前，张汤暗想，只有丞相在四时到各国陵拜祭，此事只应由丞相请罪，他自己并不参与其事，没有必要承担责任。
丞相谢罪后，武帝派御史审查这件事。张汤欲图奏报说丞相知道盗钱之事，丞相庄青翟深感恐惧。
丞相府的三位长史因此准备打击张汤，以罪名陷害他。
长史朱买臣素来怨恨张汤，张汤当时任小吏，要跪拜者请朱买臣等上前。
不久，张汤任廷尉，审理淮南王谋反的案件，排挤庄助，朱买臣对此心怀不满。
及至张汤升任御史大夫，朱买臣以会稽太守升任主爵都尉，处于九卿之位，数年之后，因为触犯法令被免官，降职为守长史。他曾去拜见张汤，张汤高傲地坐在床上，他的府丞和掾史对朱买臣也没有礼貌。
朱买臣是楚地的士人；对此深为怨恨，常欲置张汤于死地。
王朝，是齐地人，因为懂得方术，官至右内史。
边通，学战国纵横家的说人之术，是个性情刚烈强悍的人，两次任官至济南王国相。
他们的地位都曾比张汤高，不久失去官位，任守丞相长史，只好在张汤面前委曲求全、张汤多次代行丞相职权，知道这三位长史一向尊贵，所以常故意凌辱他们。
因此三个长史合伙谋划说：“当初张汤与丞相相约向汉武帝谢罪，不久却出卖了丞相；如今又欲以宗庙之事弹劾丞相，这是欲留取代丞相的地位。我们知道张汤的不可告人之事。”
他们派属吏逮捕审讯了张汤的友人田信等，说张汤向武帝奏报提出建议，田信都事先知道，因此屯积取利，与张汤平分。
他们还说张汤有其他奸邪之事、这些话很快传到武帝那里，汉武帝向张汤说：“我有什么打算，商人都事先知道，加倍屯积货物，这都是因为有人把我的计划告诉了他们。”
张汤听后；没有谢罪，还惊讶地说：“肯定是有人这样做。”减宣又上奏了鲁谒居之事。
汉武帝果然认为张汤心中险诈，当面撒谎，派使臣带着簿籍以八项罪名指责张汤。
张汤一一予以否认，不服，于是汉武帝又派赵禹责备张汤。
赵禹见到张汤后，责劝张汤说：“阁下怎么不懂分寸，您审讯处死了多少人，如今人们指控你的事情都有根据，圣上很重视你的案子，想让你自己妥善处置，为什么要多次对证呢？”
张汤于是上疏谢罪说：“张汤没有尺寸的功劳，从刀笔吏起家，因得到陛下的宠幸而官至三公，没有任何可开脱罪责之处。然而阴谋陷害张汤的，是丞相府的三位长史。”
于是自杀身死。
张汤死后，家里的财产不超过五百金，都是得自皇上的赏赐，没有其他产业。
他的兄弟之子要厚葬张汤，张汤的母亲说：“张汤作为天子的大臣，被恶言污蔑致死，有什么可厚葬的！”
遂用牛车装载他的尸体下葬，只有棺木而没有外椁。
汉武帝知道后，说：“没有这样的母亲，不能生下这样的儿子。”因此将三位长史处以死罪。
丞相庄青翟被迫自杀。
释放了田信；武帝很为张汤之死惋惜，晋升了他的儿子张安世的官职。
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