太子出现后，南明政权面临的第一个问题也是“辨认真伪”。弘光帝朱由淞接到报告，马上派曾在紫禁城当过差的太监李继周去迎接朱慈烺。李继周觉得朱慈烺很眼熟，气度不凡，立刻跪下叩头：“奴才给小爷叩头。”朱慈烺问他：“我虽认得你，但忘了姓名。”李继周忙报上姓名和来意，要迎接朱慈烺去南京。朱慈烺再问：“迎我进京，让皇帝与我做否？”李继周实话实说：“此事哪是我等奴才所能知晓的！”
1645年3月1日，李继周护送朱慈烺到达南京。南明朝廷将朱慈烺交到锦衣卫冯可宗处看管。那一晚，弘光帝彻夜不眠。这个太子出现的真不是时候啊！朱由淞刚刚做上龙椅，比他更有资格坐龙椅的人突然出现了，动摇了朱由淞称帝的理由。弘光帝朱由淞在内心下决心说：“这个太子必须是假的！”
3月2日，弘光帝面谕群臣说：“有一稚子自称是先帝太子。如果真的是先帝之子，那么也是朕之子，定当抚养优恤，不能让他受委屈了。”弘光帝一开始就给整个“太子案”定了基调。首先，这个朱慈烺“自称”是太子，真假莫辨——弘光帝千方百计要让这个太子成为假太子；其次，即使这个朱慈烺是真太子，那也不能当皇帝。南明朝廷会好好养着他。群臣见此，也不好多说话。弘光帝就派了南下的两个太监先去辨别真伪。两个太监一见朱慈烺，立即上去抱住痛哭。他们看到朱慈烺衣服单薄，还脱下自己的衣服给他披上。弘光帝知道后，当即下令将这两个太监打死，同时赐李继周“自尽”。
南京老百姓知道太子出现后，也普遍认为是真太子，纷纷要求太子登基称帝。
弘光朝的大臣们见此，怕更换皇帝对自己不利，刻意拖延审理过程，也开始了漫长的真伪辨认过程。南明官员们纷纷前往探视朱慈烺，或者递送名帖。但对于太子的真伪，大家都莫衷一是。一次，原总督京营太监卢九德去探望朱慈烺。他在一旁注视良久，也不下跪。朱慈烺喝斥道：“卢九德，你这奴才为什么不叩头？”卢九德被吓着了，双腿一软，不觉跪在地上叩头谢罪：“奴才无礼！”朱慈烺端详卢九德，说：“几日不见，你就胖了这么多，可见在南京很受用啊。”卢九德很惭愧，匆忙告辞。出来后，别人问他朱慈烺是否是真太子。卢九德模棱两可地说：“我在北京的时候，不是服侍太子的太监。这个人看上去有点像太子，但我不能确定。”
弘光帝怕夜长梦多，下令将朱慈烺移到宫中严加看管。他再召集元勋显贵和大学士马士英等人商量如何了结此事。马士英是明末著名的大奸臣，迎合弘光帝的意思，当即认为朱慈烺是假太子，还提出了三个疑点：一，太子逃离北京后为什么不来陪都南京，反而在杭州苏州一带游荡；二，听闻太子严肃凝重，不善言语，但此人善于机辩；三，北京的满清朝廷也正在审理“太子案”，还不知道真伪。综上所述，马士英极力主张南京的朱慈烺是假的。他还进一步建议弘光帝询问朱慈烺永、定二王的生辰及宫中制度，同时找出曾教过太子的方拱乾、李景濂、刘正宗等人前去“会审”。
最后的审问开始后，朱慈烺对着紫禁城地图，一一指出了各宫由何人居住。一个官员突然问：“公主现在在哪里？”朱慈烺回答：“不知道，想必死了吧。”方拱乾、李景濂、刘正宗出现后，朱慈烺只认识方拱乾。方拱乾就问他当年讲课的场所，授课的内容。结果朱慈烺都答错了。又有官员问朱慈烺嘉定伯（周奎）的姓名，朱慈烺拒绝回答。最后，一旁的大学士王铎坚持认为眼前的朱慈烺是假冒的，得到了众人的附和。
既然判定南京的朱慈烺是假冒的，那么他究竟是什么人呢？
在场的通政司杨维垣指认眼前的朱慈烺是已故驸马都尉王昺的侄孙王之明。于是有官员问朱慈烺是否就是王之明，朱慈烺回答：“我是明之王，不是王之明。”
官员又问：“王之明，你来南京干什么？”
朱慈烺回答：“是李继周拿着皇伯的御札召我来南京的，我又没有说自己是太子。你们不认也就罢了，何必让我改姓名呢？”
几个回合下来，朱慈烺反驳得审问的官员哑口无言。大学士王铎干脆下结论说：“这分明是个假太子，不必再审。”于是众人以奸人假冒太子结案。朝廷随即布告天下，“以正视听”。
如此草率的结案，引起各地官员和百姓一片哗然。南明王朝本来根基就不稳，地方藩镇将领手握重兵，对朝廷虎视眈眈。在太子案审理过程中，江北四镇中的黄得功、刘良佐及武汉左良玉、扬州史可法等人纷纷上书询问案子。现在太子被判定为假太子，早想干掉马士英的左良玉干脆称奉太子密诏率部救难，进攻南京，要杀马士英。南明朝廷乱成了一团。清军大举南下，五月十日弘光帝出逃。十一日，南京百姓数百人砸开监狱，救出朱慈烺，给他披上演戏用的龙袍，认他做皇帝。这个朱慈烺还真的进入皇宫做起了皇帝，接受臣民的朝贺，还向南京内外发号施令，很像那么回事。
可惜朱慈烺只在乱哄哄中做了五天皇帝，就被攻入南京的清军抓住了。不久，逃亡的朱由淞也被抓住，押回南京与朱慈烺“团聚”。
清朝的豫亲王多铎设宴招待朱慈烺和朱由淞。席间，多铎嘲笑朱由淞不遵崇祯遗诏，擅自称帝，还指着朱慈烺煞有介事地说：“太子逃难南下，你不仅不让位，为什么还要设法谋害。”一旁的朱慈烺也发问：“皇伯手札召我来，反不认，又改姓名，极刑加我，岂奸臣所为，皇伯或不知？”朱由淞汗流浃背，一言不发。旁边的南明大臣忙说：“这都是奸臣马士英的主意。”朱由淞也慌忙点头，说：“是，是，是。”多铎对抓住的这个朱慈烺表现得很亲密，还送回北京。可朱慈烺一到北京，就和朱由淞一起被处死了。
南明朝廷的太子案到此结束。
三
这一南一北两个“太子案”都以认定当事人为“假太子”结案。但是两个案子都没有严密的审理过程和让局外人信得过的证据，匆忙结案，留下了许多疑问。
有关朱慈烺下落还有第三种说法，传说朱慈烺明亡后在粤东嘉应州（今广东梅县）阴那山灵光寺出家为僧。广东嘉应州是东宫侍读李士淳的家乡。北京沦陷后，朱慈烺成为农民军俘虏，李士淳一直陪伴在朱慈烺身边。农民军西撤途中，朱慈烺和李士淳逃了出来。他们经历了无数危险，历尽艰辛，最后逃回了李土淳老家嘉应州的阴那山。在嘉应州，朱慈烺看明朝复辟无望，就削发为僧，度过了余生。
长期以来梅县地区流传朱慈烺归隐嘉应州的传说。据说明亡以后，阴那山的灵光寺中出现了一个不同寻常的和尚。灵明光寺长期供奉着这个和尚的神位，神位上写的名字是“太子菩萨”。每当新谷登场，该寺住持便雇人挑着“太子菩萨”的神牌到乡间化缘募捐，以“所得供太子菩萨”。久而久之，“太子菩萨”被讹传为“稗子菩萨”。辛亥革命以后，明光寺才公布说，这个菩萨就是当年的崇祯太子朱慈烺。
此外，有关朱慈烺下落还有随着大太监王怀恩归隐四川的传说。但是缺乏可信的证据，权当民间故事。
朱三太子案
一
随着时间的推移，清朝的统治越来越巩固。朱慈烺也越来越找不出来了。永王朱慈炯、定王朱慈炤两人也一直没有重新出现。
在反清势力的心目中，前明朝的皇子始终具有强大的政治号召力。顺治八年（1651年），有人冒称是崇祯第三子造反；康熙十二年（1673年），北京人杨起隆自称是朱三太子在皇城根下造反；三藩叛乱时，福建人蔡寅自称朱三太子，勾结台湾郑经造反；康熙四十年以后，江苏太仓﹑浙江大岚山等处的反清力量都以拥立朱三太子为旗号造反。可见，只要有反清情绪的存在，前明朝皇子的存在就对清朝具有政治杀伤力。
在这些以“朱三太子”名义发动的造反起义中，对清朝造成最大威胁的是杨起隆起义。杨起隆是皇城根下长大的北京大老爷们，深谙政治，明白“朱三太子”四个字的政治价值。于是他自称是崇祯三子，在北京的胡同里自己做起了皇帝，封官许愿，草草地复辟了明朝，闹得动静很大。他勾结紫禁城的太监，原定在1673年12月23日晚上在北京城内外同时放火，杀进皇宫，让明朝的旗帜重新飘荡在金銮殿上。可惜叛徒告密，杨起隆不得不提前造反，终因事出仓促而惨败。清朝在北京城大肆搜捕造反者，杀死数百人之多。杨起隆却在混战中冲出重围，不知所终。康熙十九年（1680年），清朝曾在汉中抓到一名自称“朱三太子”的杨起隆。经审问，此杨起隆非彼杨起隆。
有趣的是，这些自称“朱三太子”的造反者都说自己名叫朱慈焕。而崇祯皇帝真正的第三个儿子是永王朱慈炯。这是什么回事呢？难道是造反者们连最基本的史实都搞错了吗？