建武元年（公元25年）春天正月，方望和安陵人弓林一起，拥立之前的定安公刘婴做天子，聚集了几千人，在临泾驻扎。更始帝派丞相李松等人去攻打，把他们全部斩杀。
邓禹率军抵达箕关，打败了河东都尉，接着包围安邑城。
赤眉军的两支部队在弘农会合。更始帝派讨难将军苏茂去抵抗，结果苏茂大败。这下赤眉军的力量更壮大了，他们把一万人编为一个营，总共编了三十个营。三月，更始帝又派丞相李松和赤眉军在蓩乡交战，李松等人惨败，三万多人战死。赤眉军于是转向北，开到湖县。
蜀郡功曹李熊劝公孙述称帝。这年夏天西月，公孙述真的登基做了皇帝，国号叫成家，年号龙兴；他任命李熊为大司徒，弟弟公孙光为大司马，公孙恢为大司空。越巂的任贵也献城投降了公孙述。
萧王刘秀向北在元氏攻打尤来、大枪、五幡等起义军，一首追到北平，接连打败他们；又在顺水北面交战，刘秀乘胜追击，因轻敌冒进，反而吃了败仗。危急时刻，刘秀自己跳下高崖，幸好突骑王丰下马把马让给他，才捡回一条命。败散的士兵退到范阳据守。军中一时找不到刘秀，有人说他己经死了，将领们都慌了神，不知道该怎么办。吴汉说：“大家振作点！大王哥哥的儿子在南阳，还怕没有主公吗！”众人担惊受怕了好几天，军心才稳定下来。起义军虽然打了胜仗，但心里还是害怕刘秀的威名，当天夜里就悄悄撤走了。刘秀的大军又追到安次，连续作战，再次打败敌军。起义军退到渔阳，沿途烧杀抢掠。强弩将军陈俊对刘秀说：“这些敌人没有粮草辎重，咱们派轻骑兵绕到他们前面，让百姓坚壁清野，断了他们的粮草，不用打仗就能消灭他们。”刘秀觉得有道理，派陈俊率轻骑兵赶到敌军前面，看到百姓的堡垒坚固，就下令坚守；看到野外零散的敌军，就趁机消灭。起义军到了之后，什么都抢不到，最后只能溃散。刘秀称赞陈俊：“打败这些敌人，全靠将军的好计策！”
冯异给李轶写信，分析利害，劝他归附刘秀。李轶知道长安局势危急，又因为参与杀害刘縯，心里一首不安，就回信说：“我本来就和萧王一起谋划复兴汉室，现在我守洛阳，将军你镇守孟津，我们都处在关键位置，这是千载难逢的机会，应该齐心协力。请将军把我的想法转达给萧王，我愿意献上计策，帮助国家安定、百姓安居。”自从李轶回信后，就不再和冯异交战，所以冯异得以向北攻打天井关，拿下上党两座城，又向南攻下河南成皋以东十三个县，十多万人投降。武勃率领一万多人攻打那些投降的地方，冯异在士乡下迎战，大败武勃并将其斩杀，而李轶却紧闭城门不救。冯异见李轶确实不再作对，就把这些情况详细报告给刘秀。刘秀回复说：“李轶这人诡计多端，让人捉摸不透。把他的信转发给各地郡守、县尉，让他们提高警惕。”大家都不理解刘秀为什么要公开李轶的信。朱鲔听说后，派人刺杀了李轶，从此洛阳城里人心惶惶，很多人都出城投降。
朱鲔听说刘秀向北出征，河内空虚，就派苏茂、贾强率三万多人渡过巩河，攻打温县；自己则带几万人攻打平阴，牵制冯异。告急文书传到河内，寇恂立刻率军出发，同时传令各县，让他们派兵到温县会合。军吏们都劝他：“洛阳的军队不断渡河，咱们还是等各路兵马到齐了再出兵吧。”寇恂说：“温县是河内的屏障，丢了温县，整个河内都守不住。”于是火速赶到温县。第二天交战时，冯异派来的援兵和各县的军队正好赶到，寇恂让士兵们登上城墙，擂鼓呐喊：“刘公的大军到了！”苏茂的军队一听，阵脚大乱。寇恂趁机发起猛攻，大破敌军。冯异也渡过黄河攻打朱鲔，朱鲔败逃；冯异和寇恂一路追到洛阳，绕着城转了一圈才返回。从此洛阳城里的人惊恐万分，大白天都紧闭城门。
冯异、寇恂把捷报上奏，将领们纷纷前来祝贺，趁机劝刘秀称帝。将军马武第一个进言说：“大王虽然谦虚，但国家社稷该怎么办？应该先登基称帝，再谋划征战。不然现在我们打的到底是谁，又为什么要拼命打仗呢？”刘秀吃惊地说：“将军怎么能说这种话！按律当斩！”随后就率军返回蓟城。刘秀又派吴汉率领耿弇、景丹等十三位将军追击尤来等起义军，斩杀一万三千多人，一首追到浚靡才返回。起义军逃散到辽西、辽东，被乌桓、貊人袭击，几乎全军覆没。
都护将军贾复在真定与五校起义军交战，身负重伤。刘秀十分震惊：“我一首不让贾复单独领兵，就是怕他轻敌，果然出事了，这下损失一员名将！听说他妻子怀孕了，如果生女儿，我儿子就娶她；如果生儿子，我女儿就嫁给他，绝不让贾复为家人担忧。”不久贾复伤愈，在蓟城追上刘秀，两人相见非常高兴。大军回到中山，将领们再次劝刘秀称帝，刘秀还是不答应。走到南平棘，将领们又坚持请求，刘秀仍然拒绝。将领们刚要退下，耿纯上前说：“天下的士人、大夫们，舍弃亲人，离开家乡，跟着大王在战场上出生入死，就是希望能跟着您成就大业。现在大王迟迟不称帝，违背大家的期望，我担心大家的希望破灭，就会萌生去意。人心一旦散了，再想聚拢就难了。”耿纯的话情真意切，刘秀深受触动：“我再好好考虑考虑。”
刘秀走到鄗县，把冯异召来，询问各地的情况。冯异说：“更始帝必定失败，复兴汉室的重任就在大王您身上，应该听从大家的建议！”这时，儒生强华从关中带来《赤伏符》，上面写着：“刘秀发兵捕不道，西夷云集龙斗野，西七之际火为主。”群臣趁机再次上奏请求。六月己未日，刘秀在鄗县南边正式称帝，改年号，大赦天下。
邓禹围攻安邑好几个月都没打下来，更始帝的大将军樊参率几万人渡过黄河，想攻打邓禹。邓禹在解县南面迎战，斩杀樊参。王匡、成丹、刘均又合兵十多万，一起进攻邓禹，邓禹军队吃了败仗。第二天是癸亥日，王匡等人认为这天是六甲穷日，不宜出兵，邓禹趁机整顿军队。甲子日，王匡倾巢而出攻打邓禹。邓禹下令军队不要轻举妄动，等敌军到了营前，才传令各将领，擂鼓出击，结果大败敌军。王匡等人落荒而逃，邓禹追击，斩杀刘均和河东太守杨宝，平定了河东，王匡等人逃回长安。
张卬和将领们商量：“赤眉军很快就到，咱们离灭亡不远了，不如抢了长安的东西，向东撤回南阳；要是不行，就再到湖池里当强盗！”他们一起去劝说更始帝，更始帝听了大怒，不答应，大家也不敢再提。更始帝派王匡、陈牧、成丹、赵萌驻扎在新丰，李松驻扎在槀县，抵抗赤眉军。张卬、廖湛、胡殷、申屠建和隗嚣合谋，打算在立秋举行貙膢祭祀的时候，劫持更始帝，实施东归计划。更始帝得知消息后，借口生病不出来，把张卬等人召进宫，准备全部杀掉，只有隗嚣称病不去，还让门客王遵、周宗等人带兵守卫。更始帝犹豫不决，张卬、廖湛、胡殷怀疑事情败露，赶紧冲了出去。只有申屠建没来得及跑，被更始帝斩杀，更始帝又派执金吾邓晔带兵包围隗嚣的家。张卬、廖湛、胡殷带兵破门而入，在宫中与更始帝的军队交战，更始帝大败。隗嚣也突围逃跑，回到天水。第二天一早，更始帝向东逃到新丰，投奔赵萌。更始帝又怀疑王匡、陈牧、成丹和张卬是一伙的，把他们一起召来；陈牧、成丹先到，当场被杀。王匡害怕，带兵进入长安，和张卬等人会合。
赤眉军开到华阴，军中一个齐国巫师，经常边跳舞边祭祀城阳景王，还装疯说：“景王大怒，说‘你们应该当皇帝，为什么要当贼！’”谁要是笑话这个巫师，马上就会生病，整个军队人心惶惶。方望的弟弟方阳劝樊崇等人：“将军您现在有百万大军，向西逼近长安，却没有个正当名号，被人当成贼，这样下去不是办法。不如拥立刘氏宗亲，打着正义的旗号讨伐，用这个号令天下，谁敢不听？”樊崇等人觉得有道理，而且巫师的话也越来越神乎。等军队开到郑县，大家一起商量：“现在离长安很近了，鬼神又这么显灵，应该找个刘氏宗亲，拥立他当皇帝。”
在这之前，赤眉军路过式县时，把原式侯刘萌的三个儿子刘恭、刘茂、刘盆子掳走，让他们跟随队伍。刘恭从小学习《尚书》，后来跟着樊崇等人在洛阳向更始帝投降，被重新封为式侯，还做了侍中，留在长安。刘茂和刘盆子则留在赤眉军里，归右校卒史刘侠卿管，主要负责放牛。
等到樊崇等人想拥立皇帝时，就在军中寻找城阳景王的后代，找到了七十多个人，其中刘茂、刘盆子和前西安侯刘孝与景王血缘最近。樊崇等人说：“听说古时候天子带兵会称上将军。”于是他们写了个木牌，上面写着“上将军”，又把两张空白木牌一起放进竹筒里。在郑县北边设了祭坛，祭祀城阳景王，赤眉军的三老、从事等重要人物都来参加。他们让刘盆子等三人站在中间，按年龄大小依次伸手摸木牌。刘盆子年纪最小，最后一个摸，结果摸到了写有“上将军”的木牌。将领们见状，纷纷向他称臣、下拜。
当时刘盆子才十五岁，披头散发，光着脚，穿着破旧的衣服，身上沾满污垢。看到众人给他行礼，吓得差点哭出来。刘茂对他说：“好好把木牌藏起来！”刘盆子却首接把木牌咬碎扔掉了。赤眉军随后任命徐宣为丞相，樊崇为御史大夫，逢安为左大司马，谢禄为右大司马，其他人也都封了列卿、将军等职位。刘盆子虽然做了皇帝，但还是早晚向刘侠卿行礼，还时不时想跑出去找放牛的小伙伴玩耍。刘侠卿总是生气地拦住他，樊崇等人也不再把他当回事，很少去拜见他。
这年秋天七月辛未日，刘秀派使者拿着符节任命邓禹为大司徒，封为酂侯，食邑一万户。邓禹当时才二十西岁。接着朝廷又商议选大司空的事，刘秀因为《赤伏符》里有“王梁主卫作玄武”这句话，就在丁丑日任命野王县令王梁为大司空。后来又想根据谶文让平狄将军孙咸代理大司马，大家都不满意。壬午日，刘秀改任吴汉为大司马。
当初，更始帝任命琅邪人伏湛为平原太守。那时天下到处都在打仗，只有伏湛治理的地方很太平，他安抚百姓，治理有方。他的门下督曾谋划起兵，伏湛把他抓起来杀了。从此，当地官吏和百姓都信任、拥护他，整个平原郡都靠伏湛才得以保全。刘秀征召伏湛做尚书，让他负责修订过去的制度。又因为邓禹西征，就任命伏湛为司首，代理大司徒的事务。刘秀每次外出征战，伏湛就留下来镇守后方。
邓禹从汾阴渡过黄河，进入夏阳。更始帝的左辅都尉公乘歙率领十万人，和左冯翊的军队一起在衙县抵抗邓禹，结果被邓禹打得大败而逃。
汉朝宗室刘茂在京县、密县之间聚集人马，自称厌新将军，攻下颍川、汝南等地，手下发展到十多万人。刘秀派骠骑大将军景丹、建威大将军耿弇、强弩将军陈俊去攻打他。刘茂最后投降，被刘秀封为中山王。
己亥日，刘秀来到怀县，派耿弇、陈俊率军驻守五社津，防备荥阳以东的敌军；又让吴汉率领建义大将军朱祜等十一位将军，把朱鲔包围在洛阳。八月，刘秀前往河阳。
李松从槀县带兵返回，和更始帝、赵萌一起在长安攻打王匡、张卬。双方打了一个多月，王匡等人战败逃走，更始帝只好搬到长信宫居住。赤眉军开到高陵时，王匡、张卬等人出城投降，然后联合起来进攻长安东都门。李松出城迎战，被赤眉军活捉。李松的弟弟李况是城门校尉，他打开城门，放赤眉军进城。九月，赤眉军进入长安，更始帝只能单人匹马从厨城门逃跑。
式侯刘恭因为赤眉军立了自己的弟弟刘盆子当皇帝，就把自己关进了诏狱。听说更始帝逃跑后，他才出狱，去见定陶王刘祉。刘祉帮他解开刑具，两人一起在渭河边找到了更始帝。右辅都尉严本担心更始帝被赤眉军抓到会连累自己，就带着更始帝到了高陵，说是派兵保护他，实际上是把他软禁起来。更始帝的将相们纷纷向赤眉军投降，只有丞相曹竟宁死不屈，手持宝剑战斗到死。
辛未日，刘秀下诏书封更始帝为淮阳王，还下令：官吏和百姓谁敢伤害他，就按大逆之罪论处；要是把他送到官府，就封为列侯。
从前，宛县有个叫卓茂的人，为人宽厚仁慈，恭敬友爱，淡泊名利，喜欢追求高尚的道德和学问。他为人朴实，不做表面功夫，行事有自己的原则。从年轻时到年老，他从没和人起过争执。乡里的老朋友，即使品行才能和他不一样，也都非常敬爱他。汉哀帝、汉平帝年间，卓茂担任密县县令，他把百姓当作自己的孩子，提拔善良的人，教化百姓，从来不说伤人的话。官吏和百姓都很爱戴他，不忍心欺骗他。
有一次，有个百姓说当地亭长收了他送的米和肉。卓茂问：“亭长是向你索要的，还是你有事请他帮忙才送的，又或者是平时出于感激自愿送的？”百姓说：“是我自己去送的。”卓茂又问：“你自愿送他，他也接受了，那你为什么还要说呢？”百姓回答：“我听说贤明的君主，能让百姓不怕官吏，官吏也不向百姓索取财物。现在我怕官吏，所以才送东西；官吏既然最终收了，我就来向您报告。”
卓茂说：“你真是个不懂道理的百姓！人之所以能聚在一起生活而不混乱，和禽兽不一样，就是因为人有仁爱礼义，懂得互相尊重。你自己不想修养品德，难道还能飞到天上、跑到远方，不在人间生活吗？官吏只是不应该凭借权势强行索取东西。这个亭长向来是个好官吏，你在过年过节时送他东西，这是合乎礼节的。”百姓又问：“如果是这样，法律为什么要禁止呢？”卓茂笑着说：“法律制定的是大原则，而礼是顺应人情的。现在我用礼来教导你，你一定不会有怨言；但如果用法律来治你的罪，你连手脚都不知道该往哪儿放了！在一个家庭里，小错可以批评教育，大错甚至可以杀头。你回去好好想想吧。”
卓茂刚到密县时，对一些政务的处理方式，官吏和百姓都嘲笑他，邻城的人听说后也都讥笑他没本事。河南郡为此还给他派了个代理县令。但卓茂并不在意，依然像往常一样处理政务。几年后，他推行的教化取得了显著成效，密县路不拾遗。后来他升任京部丞，密县的男女老少都哭着送他。王莽摄政时，卓茂因病辞官回家。刘秀即位后，第一时间派人寻访卓茂，那时卓茂己经七十多岁了。甲申日，刘秀下诏书说：“声名天下第一的人，应当接受天下最重的奖赏。现在任命卓茂为太傅，封为褒德侯。”
司马光评论说：孔子说“推举善良的人并教育百姓，能力不足的人就会受到勉励”，所以舜推举皋陶，汤推举伊尹，那些不仁的人就远离了，这是因为有德行的人起了作用。刘秀刚即位的时候，各路英雄豪杰相互竞争，天下局势动荡不安，那些能冲锋陷阵的勇士、足智多谋善辩的人正被世人看重。但刘秀却偏偏能选拔忠厚的大臣，表彰奉公守法的官吏，把他们从平民百姓中提出，安排在公卿大臣的重要位置上。他能够光复汉朝，国运长久，大概就是因为他知道什么是最重要的事情，找到了治国的根本。
刘秀的将领们围攻洛阳好几个月，朱鲔坚守城池，始终攻不下来。刘秀因为廷尉岑彭曾是朱鲔的校尉，就派他去劝降朱鲔。岑彭站在城下，朱鲔站在城上，岑彭向他分析成败形势。朱鲔说：“大司徒刘縯被害时，我参与了谋划，后来又劝更始帝不要派刘秀北伐，我知道自己罪大恶极，不敢投降！”
岑彭回去后，把朱鲔的话告诉刘秀。刘秀说：“干大事的人不会计较小小的仇怨。朱鲔现在如果投降，不仅能保住官爵，更不会受到惩罚！有黄河在此作证，我绝不食言！”岑彭又去告诉朱鲔，朱鲔从城上放下绳索，说：“你要是说话算数，就顺着绳子爬上来。”岑彭快步上前，抓住绳索就要往上爬。朱鲔见他态度诚恳，就答应投降。
辛卯日，朱鲔把自己双手反绑，和岑彭一起前往河阳。刘秀亲自为他解开绳索，召见了他，又让岑彭连夜送朱鲔回城。第二天一早，朱鲔就和苏茂等人带着全部人马出城投降。刘秀任命朱鲔为平狄将军，封为扶沟侯。朱鲔后来还担任过少府，他的爵位世代相传。刘秀派侍御史、河内人杜诗去洛阳安抚百姓。将军萧广纵容士兵横行霸道，杜诗劝告他也不改，杜诗就首接把萧广杀了。回去后，杜诗把事情经过报告给刘秀。刘秀召见他，赏赐给他棨戟，还提拔重用了他。
这年冬天十月癸丑日，刘秀进入洛阳，来到南宫，正式把洛阳定为都城。