就在張湯全力以赴追查淮南王謀反案全部涉案人員的同時(shí)，元狩元年初冬（前123年底）帝國(guó)相關(guān)執(zhí)法機(jī)關(guān)的一次抓捕行動(dòng)卻叫他始料不及。

這次抓獲一名叫陳喜的江都籍案犯，蹊蹺的是，當(dāng)時(shí)陳喜藏在衡山王劉賜之子劉孝府中，負(fù)責(zé)此次行動(dòng)的官吏隨即起訴劉孝窩藏淮南王謀反涉案人員。但劉孝并沒(méi)有等到朝廷前來(lái)訊問(wèn)，直接自首，承認(rèn)自己參與謀反的經(jīng)過(guò)并舉報(bào)陳喜、枚赫兩人。張湯已經(jīng)見(jiàn)過(guò)太多意志薄弱的囚犯未經(jīng)審理便自動(dòng)交代罪行，但這次使得廷尉大為驚訝的并不是劉孝的驚慌失措，而是劉孝供出的竟然是其父衡山王劉賜謀反的事實(shí)。

劉孝的表現(xiàn)實(shí)在叫世人哀嘆高帝劉邦的子孫墮落不堪，祖宗逐鹿天下時(shí)的膽略早已在四代傳承之后被稀釋殆盡。張湯即使以酷吏名世，但他面對(duì)劉孝的供狀也未必能夠心靜如水。此案的嚴(yán)重程度與淮南王一案完全等同，衡山王劉賜乃是淮南厲王劉長(zhǎng)次子、淮南王劉安親弟，同樣是高帝劉邦親孫、武帝堂叔的高貴血統(tǒng)。而案情所及又是帝國(guó)第一重罪——謀反。如果說(shuō)淮南王一案尚能使得張湯能夠從嚴(yán)酷的執(zhí)法中獲得一點(diǎn)維護(hù)帝國(guó)、效忠武帝的成就感的話，那么連續(xù)審理類(lèi)似案件就絕不再是一件值得慶幸的事情。無(wú)論如何，張湯因職責(zé)所在必須徹查此案，審理從劉孝自首的動(dòng)機(jī)入手。

劉孝自首的原因在于兩個(gè)方面，其一是他的門(mén)下賓客陳喜已被抓捕；其二是他早已知道，衡山國(guó)太子劉爽亦即他的哥哥，在元朔六年（前123）指使一個(gè)叫做白嬴的人向朝廷上書(shū)。這兩件事情特別是陳喜被捕徹底摧毀了劉孝的意志，他擔(dān)心陳喜會(huì)告發(fā)自己謀反之事，也擔(dān)心劉爽上書(shū)同樣是告發(fā)自己謀反。按照本朝法律“先自告除其罪”，為了活命他便選擇了自首。

白嬴上書(shū)之事雖然并未交由廷尉審理，但張湯必定知道此事。先是衡山王劉賜上書(shū)朝廷，請(qǐng)求廢掉太子劉爽，改立其另外一位兒子劉孝為太子。緊接著就是衡山國(guó)太子劉爽派白嬴到京師長(zhǎng)安上書(shū)朝廷，告發(fā)其父衡山王劉賜與其弟劉孝謀反，而且劉孝與父王愛(ài)妾私通、不孝。白嬴抵達(dá)京師后尚未上書(shū)朝廷就已經(jīng)被當(dāng)做淮南王一案的嫌疑犯被捕，他在獄中遞交上書(shū)從而完成了自己的使命。第三個(gè)回合是衡山王劉賜知曉此事后再次上書(shū)朝廷，控告劉爽忤逆不道。朝廷將此案轉(zhuǎn)交沛郡審辦。

白嬴之案尚未完結(jié)，就又出現(xiàn)了劉孝的主動(dòng)供認(rèn)不諱，張湯將兩個(gè)案件的卷宗調(diào)到一起互相比對(duì)，很快就弄清楚了事情的來(lái)龍去脈。

衡山王劉賜原本與其兄淮南王劉安不合，后來(lái)又約定共同起兵謀反。不過(guò)，劉賜的志向并不在帝位與天下，他擔(dān)心劉安起兵之后會(huì)首先吞并衡山國(guó)，之所以參與謀反意圖不過(guò)是擁兵自保。再者，元光六年（前129）衡山王入朝天子，一名隨行謁者意打算乘機(jī)上書(shū)武帝，得到效命天子的機(jī)會(huì)。衡山王對(duì)這樣的背叛行為無(wú)法容忍，就想要捏造罪名陷害這名謁者。主管民政的衡山內(nèi)史拒絕執(zhí)行，衡山王于是一并陷害內(nèi)史。內(nèi)史上書(shū)朝廷指衡山王所行不端，在其國(guó)內(nèi)搶占民田、毀墳開(kāi)荒，有關(guān)部門(mén)奏請(qǐng)武帝逮捕衡山王治罪。武帝沒(méi)有同意，但還是下令削弱了衡山王的人事權(quán)力。按規(guī)定，諸侯王有權(quán)任免國(guó)內(nèi)四百石以下級(jí)別官吏，四百石以上由朝廷任免，現(xiàn)在，衡山國(guó)二百石以上級(jí)別官員都由朝廷任免。衡山王因?yàn)榇耸聦?duì)朝廷極為不滿。