不过一个偶然的机会，却让王莽看出了淳于长的破绽，暗暗窃喜说：“其实弄倒这个家伙并不难。”
一天，淳于长乘着自己的豪华驾车，来王莽府上“探望舅母”，王莽自然热情相待。临走时，王莽与母亲一同把淳于长送到街门外。按那时的规矩，晚辈不能当着长辈的面上车，只有等长辈离去，或是自己跟着车走上一段再上车，才够礼数，否则是不敬行为。而淳于长根本不管这些，出门便大摇大摆上车，向王莽母子打了声招呼便命驭手催车而去。王莽见淳于长对自己的母亲如此侮慢无礼，一开始还十分生气，可转而又开始窃喜，心想：这家伙现在如此忘乎所以，不知还会有多少无礼之言，无礼之举，我何不如此如此？于是设法买通淳于长的一个家僮，嘱咐他说：“你给我密切注视淳于长的一些无礼举动，然后告我，我必有重金再赏。”家僮大喜允诺。没几天家僮果然偷偷来告王莽：“淳于长昨晚在家宴请宾客，对宾客们大笑说：‘王根这个老棺材瓤子，没几天活头了；他一死，本官便是大司马！’宾客们也都鼓掌大笑。”王莽听罢大喜说：“别的还有什么没有？”家僮说：“淳于长受了许多人的贿赂，家中金银如山，养下小妾十几个。此外他还娶了许废后的姐姐做小妻，受了许废后的许多钱财，他还说要立许废后做什么左皇后，具体详情我就不太清楚了。”王莽大喜说：“这就足够了！”又赏了家僮大把的银子，然后径直入大司马府见王根，告说淳于长如此无礼。王根一听淳于长在盼自己死，气得浑身直抖，命王莽：“去，把这些都告诉太后！”
王莽更喜，急入东宫见太后，将淳于长多受贿赂、骄奢**、窃喜曲阳侯之病、偷娶许废后之姊、接受许废后钱财并允诺重立许废后为左皇后，以及对着自己的母亲大摇大摆上车等等和盘相告，气得太后也大怒道：“愿来他是这么个东西！去，你把这些都告诉皇帝！”
其实成帝也看出淳于长越来越有点张扬，但没想到这家伙竟如此出格。尤其听说他竟将许后之姊娶做小妾，接受许后钱财，还要立她做什么“左皇后”，不觉怒从心起，当着王莽的面大骂：“这个王八蛋胆子也太大了，他不定还干过什么呢，给我逮起来严刑拷问！”当i便将淳于长逮捕下狱。正做着大司马美梦的淳于长怎么也没想到自己被人告了，没动几下刑就全部招供，连给许皇后写下流信也全都供出。成帝闻听，越发羞怒，当i便将淳于长杖杀于狱中。
淳于长伏诛，太后、天子、大司马在一起商议：“看来还是王莽忠直，朝中未来的宰辅，只有他是最佳人选。”王根说：“不用未来了。臣现在病体难支，正想卸任。请太后与陛下恩准臣离任，策命王莽为大司马。”太后、天子一致依允。
于是成帝第二天即大会群臣，宣布曲阳侯因病卸任，新都侯王莽接任大司马。此时是绥和元年冬十一月，王莽刚好三十八岁。