趙玄跟隨鄭寬中學習《尚書》，後來擔任尙書僕射，漢元帝元延三年（前10年）漢成帝以趙玄為光祿勛，擔任二年。綏和元年（前8年）六月，侍中、光祿大夫、司農趙玄為衛尉，轉任太子太傅。漢成帝立弟弟定陶王劉康的兒子劉欣為太子。十一月，漢成帝封楚孝王劉囂的孫子劉景為定陶王，使劉康一脈得以延續。劉欣準備上書叩謝皇恩。太子少傅閻崇認為不應當叩謝。太子太傅趙玄卻認為應當叩謝。太子聽從了趙玄的建議。漢成帝詔問太子因何叩謝，尚書上奏彈劾趙玄，趙玄被貶降為少府，而任命光祿勛師丹為太子太傅。。

劉欣即位為漢哀帝，建平二年（前5年）四月十九日，漢哀帝罷免了丞相孔光的官爵，貶為平民。任命御史大夫朱博為丞相，封陽鄉侯。又任命少府趙玄為御史大夫。當二人準備登殿接受皇帝的策書時，忽然傳來一種宏大的聲音，象鐘鳴一樣，殿中的郎、吏和階前的武士，全都聽到了。朱博、趙玄奏請將新都侯王莽貶為平民。漢哀帝因為王莽是太皇太后的親屬，沒有免去封爵採邑，將他遣送回封國。傅太后怨恨傅喜，派孔鄉侯去暗示丞相朱博，命他上奏罷免傅喜的爵位。朱博與趙玄指控傅喜和前大司空、汜鄉侯何武，請求皇帝將他們都貶為平民。漢哀帝懷疑朱博、趙玄是受傅太后的指使，便召趙玄到尚書處詢問，趙玄承認了。漢哀帝減趙玄死罪三等，削減傅晏採邑封戶四分之一。朱博自殺，封國撤除。

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|colspan="5" style="text-align:center;"|西漢

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|colspan="5" style="text-align:center;"|漢帝國官銜

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