趙書年輕時由宋仁宗在皇宮中撫養長大。先是在宮中被授予左監、府副主任等職，後轉任右羽將軍、益州刺史。祐二年(1050)，封祐涯將軍，永璉越州使。嘉祐四年(1059)，父親趙雲讓去世，回家悼念。喪事過後，他拒絕了宋仁宗授予的周琴防衛大使和知宗正司。嘉祐七年(1062)，立趙書為皇太子。嘉祐八年(1063)，繼位皇帝。次年改元治平。治平三年(1066)，趙書命司馬光專修紫同治劍。次年，病逝於福寧堂，時年36歲。