六月初一，雷雨大作，完成部署的刘秀率领近万人的增援部队，一齐拔营向昆阳城下进发。然后在离王莽军队只有四五里的地方布阵，对方即派出数千兵马出战，刘秀纵马而上，瞬间便砍下数十颗首级。部将们又惊又喜，纷纷议论说：“刘将军平日里见到小股敌人经常忧心胆怯，如今遇到大队人马反而如此勇猛，真是奇怪了。”于是他们一拥而上，跟随刘秀奋勇杀敌。新莽军看到汉军冲锋陷阵，个个以一当百、气势如虹，不禁胆怯后退，很快就被刘秀等人砍死了成百上千人。此时，刘已经攻下了宛城，而刘秀并不知道这个消息。但为了鼓舞士气，刘秀派人给城里送信，说宛城的援兵已经到了。城里的汉军得知，不禁精神抖擞起来，而城外的王莽军却被这个假消息影响了士气。趁着这个机会，刘秀率领着三千人组成的敢死队秘渡昆水（今叶县辉河），迂回至新莽军侧后，突击新莽军的中军，向数十万莽新军发出挑战。而恃众骄狂的王邑、王寻，竟然向全军下达不得轻举妄动的命令，在他们看来，中军的万余人已经足够解决刘秀，也只有亲手击溃刘秀，才能从这场众寡悬殊的战争中获得些许的成就感。然而，刘秀军的勇猛远远超乎王邑、王寻的想像，在他们的反复冲突下，新莽军的中军崩溃了。王邑、严尤狼狈逃走，仅以身免，王寻当场被杀，亲口吞下了轻敌的苦果。
吞下这苦果的还有他们留下的群龙无首的四十多万部队，他们成了敌军的俎上鱼肉，顿时军心大乱。刘秀军开始全军突击，昆阳城内的王凤等人在城头上看到援军赶到，也下令打开城门，城内大军乘势杀出，两面夹攻敌人，喊杀声惊天动地。天空此时更是狂风呼啸，电闪雷鸣，大雨倾盆。就连那些原本威风凛凛的虎豹猛兽在自然的巨大威力前也变得惶恐不安，瑟瑟发抖。敌人全军崩溃，奔逃数百里的路上，相互践踏而死的人不计其数。幸存者试图逃走，但昆阳城西因大雨暴涨的滍水挡住了去路。杀戮在暴雨中持续了很久，滍水都被尸体塞满了，残余的新莽军最后只能踏着同伴们的尸体，渡滍水四散逃走。等他们苟延残喘地逃回洛阳时，才发现出发时的“百万大军”，只剩下几千人了。这一战新莽军丧失了四十多万人，伏尸百余里；丢弃物资无数，刘秀军连续搬运了一个月都没能搬完，只好把剩余部分就地烧掉。
昆阳一战，汉军获得了大量的辎重物资，车甲珍宝不计其数。而四十多万新莽军瓦解溃散，新朝的命运，已经岌岌可危了。各地百姓受此鼓舞，纷纷起兵响应，斩杀当地官员，使用汉朝年号，等待更始帝诏命，起义烽火燃遍全国。这时王莽还试图愚弄百姓，用囚车解送几人到长安斩首，声称就是刘、刘秀兄弟，但这时已经没人会相信了。
刘秀在昆阳大战中显示了过人的胆略和军事才华。当时在极大的困难下，刘秀以一偏将的身份，从容运筹昆阳内外战事，其处变不惊的勇气令人赞叹。正如王夫之在《读通鉴论》中所说：“慎谋于未举事之前，坦然忘机于已举事之后。天赐帝王以智，而必赐之以勇。勇者，非气矜也，泊然于生死存亡而不失其度者也。光武之笑起而不与诸将争前隙，大有为者之过人远也，尤在此矣。”
刘秀在紧急关头顾全大局、扬长避短，消除汉军的畏惧情绪和流寇心理，凭借他过人的用兵智慧，运用灵活的战术战略，里应外合，以少胜多，打败强敌，取得大决战的胜利，创造了难以想像的奇迹，直接促成天下形势的巨变。
兄长刘惨遭冤杀
公元23年二月更始政权建立后，成为“太常偏将军”的刘秀，继续领兵作战，很快就攻下了河南的大部分区域，并且在决定性的昆阳大战中大败王莽的军队。在所有的战役中，刘秀命将士遵守不扰民的纪律，所到之处深受士绅百姓的欢迎。他一如既往不好财色，所有的战利品都如数运回宛城，交给更始帝刘玄。公元23年六月，刘秀终于达成了他多年的心愿，在宛城迎娶了阴丽华为妻。
昆阳大战给予王莽致命的打击，各地的起义浪潮更加高涨，新莽政权的垮台指日可待。与此同时，由于刘兄弟在昆阳、宛城战役中大建功业，威名日盛，诸将无以堪比。刘手下的许多将领在立更始皇帝时，就对这一政权抱有很大的反感，对刘玄为帝，更是不情不愿。因此，常有人抱怨说：“我们举兵是为了刘、刘秀兄弟，凭什么叫这个来路不明又没啥能耐的刘玄做皇帝，这叫我们怎么能信服他呢？”
像这样的话不断地传入新市军和平林军中那些原先拥立刘玄的骄兵悍将耳中，他们听了实在不是滋味，本想立一个傀儡皇帝作为代言工具，但在实际的战事中，刘兄弟却成为指挥作战的真正领导者，动摇了更始帝的地位，对那批草莽英雄也形成了威胁。于是，平林、新市将领都在暗中劝说更始帝伺机除掉刘，以免后患。
毫无建树和才干的更始帝刘玄感到刘是对他的极大威胁。因此，早在刘攻下宛城的时候，刘玄便已经想下手了。他和绿林军首领定下圈套，想以犒军的名义借机除掉刘。在犒军大宴的时候，刘玄故意当众夸耀刘的佩剑好看，想仔细欣赏一下。刘也不疑有他，取下腰上的佩剑，双手奉上。刘玄取过刘的宝剑仔细端详，这时，原本喧闹的宴会，顿时静了下来，现场被一股紧张的气氛笼罩着。众人的脑海中顿时掠过汉初鸿门宴的惊险场景，参与阴谋的将领都悄悄握紧了剑柄，帐中一片杀机。照原来的计划，趁着刘手上已经没有了武器，刘玄便要下令身边亲信斩杀刘。但刘玄偶然抬头看见站在眼前的刘，气度非凡、神采奕奕，浑身上下透着一派王者之风，不由得既胆怯，又有些于心不忍——刘毕竟是他的同宗兄弟，且诛杀无名，何以服众？但是，当想到刘对自己的潜在威胁，又不得不将他诛杀。可是，天生胆小的刘玄仍然害怕威武雄壮的刘会徒手向自己攻击。见刘玄如此举棋不定、犹豫再三，绣衣史申徒建忍不住两次借口献玉，提醒刘玄下令动手，但刘玄仍感心虚，迟迟不能下手。刘才算侥幸逃过了一劫。
这一切都被刘的舅舅樊宏看在眼里，他对这奇怪的一幕生了疑心，宴会结束后，他提醒刘：“我曾听说当年在鸿门宴上，范增曾三次举玉玦，暗示项羽暗杀还是沛公的高祖皇帝，今日申屠建复献玉玦，此举与当年的范增如出一辙，我看他居心叵测，你自己可要小心为妙，不可不防！”刘这时刚为刘玄攻下了宛城，立下了大功，根本不会想到自己的族兄居然会在这个时候对自己下毒手。何况，刘一直统兵在外，对刘玄和他的近臣没有什么了解。因此，他只是笑了笑，没把舅舅的提醒放在心上。
樊宏便把这一切写信告诉了刘秀。刘秀早就感到有一股杀气来自暗处，见此信后，便立即回信，劝诫哥哥，凡事应小心谨慎，不可大意。当年曾与他们兄弟共同起兵的李轶，本在刘部下，不属新市、平林党派，但他谄事新贵，卖友求荣，竟甘心做那两党爪牙，一同谋除刘。从前刘秀在宛地，曾见李轶行为奸诈，不似其兄李通，便劝刘说：“此人不可复信！”但刘以为用人不疑，疑人不用，依旧信任如故。谁知，果然不幸被刘秀说中，刘的大意和过于直率的性格终于断送了他的性命。
刘手下有一名得力部将叫刘稷，也是南阳的宗室成员，此人作战非常勇猛，陷阵溃围，勇冠三军，但就是脾气火暴、性格耿直，言谈中常常露骨地表达出对更始帝的不满和鄙夷，挑战更始帝的权威。更始帝君臣闻知之后，怀恨在心，伺机图之。就故意任命刘稷为“抗威将军”，以示对刘稷的侮辱，对于这样一个名号，刘稷当然不肯接受。于是，更始帝抓住此机，陈兵数千人，将刘稷抓捕，准备将其斩首示众。
刘得知后，立即挺身而出，进见更始帝，极力为刘稷辩护，义正辞严，让刘玄也感到为难。但丧心病狂的李轶、朱鲔竭力劝说更始帝当断则断，借此机会将刘一并铲除，且不可再错失良机，否则终受其害。无能的刘玄在这批险恶小人的操纵下，只好默许李轶、朱鲔的行动。
于是，李轶、朱鲔当众指责刘与刘稷是一丘之貉，一个鼻孔出气，对皇帝早有二心，应该同罪处斩。刘玄自然“龙颜大怒”，下令将刘和刘稷马上斩首。立下了汗马功劳的刘，就这么不明不白地死在了族兄的刀斧之下。刘一生耿直待人，结交不少豪侠之士，如今落入反对派的陷阱而得到如此悲惨的结局，实在令人叹息。不过，历史上那个功高盖主之臣能逃得过兔死狗烹、鸟尽弓藏的命运呢？
此时刘秀正在进军颍阳（今河南许昌），噩耗传来，使他顿感天崩地裂、五雷轰顶、五内俱焚，他强忍悲痛，摇摇晃晃地走进内室，便昏了过去，经众人抢救，才幽幽醒转过来。刘秀把众人支出内室，闭门静思。夜晚，他和衣躺在卧榻上，泪光晶莹的双眼望着屋顶，半天没有眨动。眼前总是浮现着兄长熟悉的身影，亲切的笑容，豪爽的声音。谁知如今兄长赍志而殁，兄弟天人永隔。想他刘氏三兄弟，二哥在起兵初期已不幸身亡，连个后人都没留下，现在连最疼惜他的大哥也离他而去。以后，他再也不能与同胞兄弟畅叙豪情，共图大业，再也听不到兄长的谆谆教导了。若是兄长牺牲在沙场上，刘秀会以兄长为荣，继承其遗志，坚定地走下去。可兄长死得如此冤屈，如此不值，这让他情何以堪。想到这些，刘秀不胜悲痛，任泪水肆意倾流，浸透了枕衾，洒落在地面。
一年之内，刘秀失去了数位亲人。母亲樊娴都在子女起兵之初病逝故乡，宗亲代为收殓，子女忙于军旅，无以尽孝。二哥、姐姐、外甥女、二婶、堂兄弟在小长安的战斗中俱赴黄泉。如今长兄又冤死于同一阵营的阴谋。刘秀遭受了常人无法忍受的痛苦，悲不自胜。远望可以当归，长歌可以当哭！刘秀遥望故乡，默默无语，唯有泪千行。
眼泪也许是自我安慰的最好方式。刘秀大哭一场后，内心依旧隐隐作痛，但经过一夜的思索，头脑却更加清醒了。他开始冷静面对残酷的现实，思索着前程，谨慎抉择未来的道路。
他没有在血腥的事实面前失去理智，他清醒地意识到自己所面临的危境。更始帝已把锋芒直指向自己，而以自己目前所掌握的兵力根本无力与之抗衡。左右思量之后，刘秀终于强忍心中的悲愤，带领几个随从急驰宛城，向更始帝请罪。在刘秀惊人的毅力中，暗藏了人所不知的志向。在他的心里，与更始君臣早已势如水火，他要寻找机会独树一帜。但大谋需要大忍，他还需要长时间的忍耐。
刘秀回到宛城，刘的部下迎接、慰问他，刘秀只是在公开场合寒暄几句，表示过错在自己，不与来人私下交谈。他不讲昆阳的战功，不为兄长举办葬礼，也不给兄长戴孝，反而与刚刚结为夫妻的阴丽华天天照常吃饭喝酒，有说有笑，一副及时行乐的模样。而刘秀每当独居时，总是不喝酒、不吃肉，以此寄托哀伤，身边的人常发现他的枕席上有泪痕，叩头劝他自宽，刘秀却否认说：“没有的事，你不要乱说。”
这些举动迷惑了更始帝刘玄，刘玄对他放了心，认为刘秀不过是纨绔子弟一个。但见刘秀没有谋反之意，刘玄也觉得心中惭愧，不久就拜刘秀为破虏大将军，封武信侯。
公元23年，王莽被义军斩首，新朝覆灭。得到消息的更始帝刘玄心花怒放，准备先迁都洛阳，并封刘秀为“行司隶校尉”，先行去洛阳整修宫殿，为迁都做前期的准备工作。此时，王莽政权刚刚灭亡，一片混乱的洛阳城里，谁也不知道会有怎样的危险在潜伏着。更何况刘秀此时没有兵权，仅仅带着1200名军士去洛阳，如果真遇到了危险，那是只有死路一条的。刘玄做出这个决定，其实就是再次对刘秀起了杀心。
刘秀知道，即使自己能逃过此劫把洛阳清理好，自认为坐定天下的刘玄也可能像对待哥哥一样对待自己。因此，在前往洛阳的前夕，刘秀不顾阴丽华的反对，将她送回了新野娘家。刘秀之所以要将阴丽华送回娘家，而不是让他和自己一同去洛阳，理由很简单：他已经做好了最坏的打算，万一死在刘玄的手上，即使刘家被抄灭，远在新野的阴丽华也能够逃过此劫。
在去往洛阳的路上，刘秀经过父城。在父城很有影响力的冯异听说刘秀经过，非常高兴，亲自打开城门热情相迎，不但向刘秀推荐了诸多人才，还主动表示自己愿意接受刘秀的统领。刘秀收编了冯异的军队，在父城短暂停留之后，来到了洛阳。在冯异的协助下，他很快就使一片混乱的洛阳城恢复了正常的秩序，并且修复了官署和宫室，派人向宛城的更始帝刘玄回报。得到消息的刘玄虽然懊恼刘秀居然没死，但是对自己能进京登基却不免喜出望外，很快就选了个黄道吉日“迁都”洛阳了。
更始政权由宛城迁都到洛阳，当时刘秀的职位是司隶校尉（相当于现在的公安部长），负责维持京城上下治安。不久后，他又兼任大司马（军事长官）之职，被派到河北去平定农民起义军。此后，刘秀逐渐建立起自己的武装，展开独立的军事活动与政治活动。
重建帝国，立德垂训
重建帝国，强化皇权
刘秀是以匡复汉室为旗帜起兵的，因而在建立政权前后，他开始逐步对政治、经济、文化等方面的制度和政策，进行系统的“拨乱反正”工作。但他对西汉原有的制度和政策并非一味地予以继承，而是有因有革。凡是仍能适应当时形势需要而被王莽否定的则予以恢复；对西汉政权造成危害的某些传统制度和政策，则加以摒弃。对王莽时代建立的制度和政策，虽然采取全面否定的态度，但对其中个别具有一定合理性的亦予以保留，使其“为我所用”。
光武帝刘秀结束西汉末年以来的分裂局面，实现国家的统一之后，要全面恢复和重建被打乱了的封建统治秩序，还面临着许多问题，其中最主要的是加强皇权，使政令畅通，防止大权旁落。因此，改革统治机构，使之更有利于皇帝专制，便成为当务之急。刘秀鉴于西汉末年以来皇权被驾空，大臣专权，尤其是王莽篡权的历史教训，采取了一系列改革措施。
整顿吏治，合理安置功臣历史上的开国皇帝，周围都会聚集着一批一同创帝业、打江山的开国功臣。征战年代，他们同吃同住、同甘共苦、相互扶持、亲如手足。建立帝国以后，过去的哥们义气一下子变成了君臣有别。因此，开国皇帝与开国元勋之间往往存在着十分复杂的关系，如果处理不好，就会使之或骄纵妄为、尾大不掉，甚至危及皇权；或心存疑惧、产生二心，甚至另立旗号。在这方面，西汉初年的历史留下了深刻的教训，以致韩信发出了“狡兔死，良狗烹；高鸟尽，良弓藏；敌国破，谋臣亡”的感慨，道尽了众多开国元勋的辛酸。
光武帝刘秀也是靠着血与火的激烈征战创立帝业的。在这个过程中，一大批足智多谋、骁勇善战的将军立下了赫赫战功。其中，最着名的就是“云台二十八将”，即邓禹、马成、吴汉、王梁、贾复、陈俊、耿弇、杜茂、寇恂、傅俊、岑彭、坚镡、冯异、王霸、朱佑、任光、祭遵、李忠、景丹、万修、盖延、邳彤、铫期、刘植、耿纯、臧宫、马武、刘隆等28人。