宪宗还希望自己长生不老。元和五年(公元810年)八月，他问大臣李藩:神仙的事是否可信?李藩给了否定的解释。对此，宪宗虽然口头上表示同意，但心里却始终坚信不疑。不久，他就开始服用方士们进献的金丹。当起居舍人裴潾上表劝阻时，他还大发牌气，把裴潾贬为江陵令。
元和十五年(公元820年)正月，宪宗因服食金丹中毒，身体感到不适。就在宪宗病重时，宦官王守澄、陈弘庆等人将他杀害，死时才四十三岁。宪宗终究为所宠信的宦官杀死，这大概是生前所没有料到的吧!
元和十五年正月三十日，宦官王守澄、韦元素等人拥立宪宗第三子李恒在太极殿继承了帝位，是为唐穆宗，当时二十六岁。穆宗即位后的第二天，在宦言们的怂恿下，把宰相皇甫汎贬为崖州司户;第六天，又把道士柳泌和僧人一乱棍打死。这样，朝中再也没有人知道宪宗是被宦官害死的了。
