马援平定交趾，领兵回朝，将要抵达都门，朝中百官都与马援有些交情，于是出都远迎。待马援到来，彼此下马叙谈，然后在驿馆中休息片刻。平陵人孟冀是马援的老朋友，当即起身道贺。马援说道：“现在匈奴、乌桓仍在骚扰边塞，我还想请命出击，男儿理当战死边疆。”猛冀接口说：“身为壮士，就该这样。”众人无不赞叹，然后一同入都。马援进宫复命，奏明一切。光武帝慰劳一番，特赐给马援兵车一乘。
建武十九年正月，光武帝追尊宣帝为中宗，在太庙祭祀昭帝、元帝，在长安祭祀成帝、哀帝、平帝，舂陵节侯以下都在章陵祭祀，各设置太守为典祠官。这时候，河南原武县中出了一群妖贼，为首的叫单臣、傅镇，二人占据县城，自称大将军。光武帝派前辅威将军臧宫，调兵数千人前去讨伐。原武城内粮草众多，贼人坚守不出，汉兵难以攻克，反而战死了很多士兵。
光武帝忧愁得很，特召集公卿王侯商议。群臣多主张悬赏缉拿，只有东海王刘阳进言说：“妖巫逼迫众人作乱，必定难以长久，就算其中有人心中悔恨，想外出逃亡，只因外围太紧，无从脱身，也只好拼命死守。现在应让士兵撤围，放他们出城。贼众解散后，头目被孤立，自然容易抓捕了。”光武帝立即传令让臧宫按照刘阳的话去做。没过多久，贼众果然陆续逃跑，城内空虚。臧宫进城之后，杀死单臣、傅镇。原武平定。
此后，光武帝更加喜爱东海王。皇太子刘强自从母后被废，常常心神不安，又见东海王越来越受宠，更加忧愁。殿中侍讲郅恽劝刘强让出太子之位，刘强听从郅恽的话，上书请求让位，愿意做外藩。光武帝不忍心答应，刘强又秘密托付近臣再三恳求，光武帝这才决定改换储君。刘强奉诏缴上太子印，去做东海王。前东海王刘阳被立为太子，改名为庄。郭皇后母子虽然都被废，但光武帝顾念郭氏亲属，封郭况为绵蛮侯，郭竟为新郪侯，郭匡为干侯。郭梁已经去世，没有儿子，女婿陈茂被封南<亠幺言幺>侯。郭况礼贤下士，声誉很好，光武帝也格外恩宠他，后来又迁封他为阳安侯，食邑比以前加倍。到建武二十年，迁封中山王刘辅为沛王，令中山太后郭氏为沛太后，又提升郭况为大鸿胪，赏赐给他的金银不计其数。郭况的母亲刘氏病死时，光武帝亲自前去送葬，并把郭况的父亲郭昌的遗柩从真定迎到洛阳，与他的母亲合葬。追封郭昌为阳安侯，赐谥为思。
光武帝的姐姐湖阳长公主，被宋弘拒婚后，总算是守住了晚节。光武帝格外怜悯，赐给她许多财物。公主豢养的家奴，数以百计。这些家奴良莠不齐，有几个狡猾之人常常倚势作威，横行都市，甚至杀人后逃到公主家避祸。地方官不好前去抓捕，以致造成悬案。不久，公主外出闲游，令一名奴仆陪同。洛阳令董宣正为一个案子守候多时，恰巧碰见那名奴仆，一眼就认出他是杀人要犯，便拦住公主的车驾，向她要人。公主十分恼怒，叱责董宣。董宣拔出佩刀，指责公主放纵家奴，然后又让奴仆下车，奴仆无奈，下车谢罪。董宣毫不留情，把手中的佩刀一挥，将奴仆杀死，然后放公主过去。公主毕竟是女流之辈，回宫之后，就在光武帝面前哭诉一番。光武帝也很气愤，立即召董宣入宫，指责他冲撞公主，还令左右鞭打他。董宣说道：“请容臣说一句话，然后再处死不迟！”光武帝勃然大怒：“你还有什么话说？”董宣回答：“陛下竟让长公主放纵家奴杀人，还如何治理天下？臣请求自杀便是了！”说着，用头撞柱，血流满面。光武帝觉得董宣的话有道理，火气小了下来，嘱咐小黄门扶住董宣。不久又下诏嘉奖董宣守法，特赐钱三十万。从此，董宣威震都下。
董宣，字少平，陈留人。后来在任五年，因病去世，享年七十四岁。光武帝对待董宣还算不薄，可对三公，还是不肯轻易放过。大司徒韩歆自杀后，继任大司徒戴涉被处以死刑，大司空窦融也被牵扯在内，因此罢官。只有大司马吴汉，任职多年，未曾受到谴责。他平时谨慎小心，出师时，早上接到诏令，晚上就上路。从驾出征时，如果有闪失，众将都惶惧不安，只有吴汉仍像以前一样，整理兵器，勉励士兵。光武帝因此感叹吴汉有才，始终委以重任。吴汉的妻子曾在吴汉出兵时买了一些田宅，吴汉回家后责备她说：“将士在外，粮饷都不够，为何还要购买田宅呢？”说完，就将田宅分给外家兄弟。总计吴汉为官二三十年，没有修筑一座府第。夫人先他而去，也只是薄葬小坟。建武二十年，吴汉一病不起，光武帝亲自前去探望。光武帝回宫不久，吴汉就去世了，赐谥为忠。另任中郎将刘隆为骠骑大将军，行大司马之事。提升广汉太守蔡茂为大司徒，太仆朱浮为大司空。
伏波将军马援有志从戎，因匈奴、乌桓多次骚扰北方，主动请命戍边。光武帝于是令马援屯兵襄国，令百官在都门为他饯行，黄门郎梁松、窦固当时也在其中。马援对二人说：“人生有幸才能得以富贵，你们想要富贵长久，就该居安思危，小心自保！”二人嘴上虽然答应，心中却不以为然。原来，梁松是大中大夫成义侯梁统的长子，娶舞阴公主为妻，窦固是窦融的弟弟显亲侯窦友的长子，娶涅阳公主为妻。二人总以为是皇亲贵戚，不怕什么意外变故。马援与梁统、窦友同朝为官，常常往来，所以出言劝诫。
马援屯兵襄国，部署兵马，第二年带领三千骑兵出五院关，袭击乌桓。乌桓兵已经逃去，马援追赶一程，只杀了一百多个敌人，接着收兵南归。乌桓狡黠得很，等马援收兵回去，又来追赶。多亏马援昼夜赶路，才得以保全军队，但战马已死了一千多匹。鲜卑与中原本不相通，见乌桓骚扰边塞，劫掠到很多东西，暗暗垂涎，再加上匈奴派人引诱，自然利欲熏心，一同前来生事。建武二十一年秋天，鲜卑一万多骑兵进入边塞，侵略辽东。太守祭彤是征虏将军祭遵的堂弟，有勇有谋，能拉开三百斤的弓箭。听说鲜卑入境，亲自率领几千人迎战，杀死很多敌兵。虏兵慌忙逃走，祭彤在后面穷追不舍，又斩杀三千多人，获得好几千匹战马。鲜卑从此不敢入关侵犯。
碰巧匈奴连年旱荒，人畜死了很多，无力南下侵略，边关稍稍安定。以前西域各国已臣服汉朝，王莽篡位时，西域又投降匈奴。匈奴贪得无厌，众国不堪忍受其剥削，光武中兴后，众国纷纷派人到洛阳称臣。光武帝因天下刚刚稳定，无暇顾及此事，就谢绝番使，没有答应他们的请求。
莎车王贤不肯臣服匈奴，特与鄯善王安贡献方物，再次恳求归附汉朝。窦融等人都上言说莎车王一心归附，不改初衷，应赐给他称号。光武帝于是封莎车王贤为西域都护。敦煌太守裴遵得知此事后，上奏说夷狄言而无信，不可给他们大权。光武帝也很后悔，因此收回西域都护的官印，另封贤为汉大将军。贤从此怀恨在心，虽将官印缴还，但依旧谎称自己是大都护，蒙骗各国。各国不知真假，只得听命。贤越来越骄横，想吞并西域，先向各国征收赋税，稍不如意，便发兵相逼。各国打不过他，只得把儿子或孙子送到洛阳做人质，希望另派都护。光武帝不改初衷，见了各国送来的王子王孙，只赏给他们一些金帛，把他们全部遣回。各国连忙写信给敦煌太守裴遵，托他代为上奏，请求汉廷留下人质，严惩莎车。祭遵代为上奏，光武帝将此事搁置不提，各国的王子王孙们都想回国，后来竟然悄悄逃回。莎车王贤知道汉朝不愿顾及西方，就写信给鄯善王，劝他与汉朝绝交。鄯善王安不肯听从，将来使杀死，贤于是发兵攻入鄯善。鄯善王战败后，逃往山中。贤又领兵袭击龟兹王，并吞龟兹的国土，气焰越来越嚣张。鄯善王安上书洛阳，再次请求派儿子去做人质，另派西域都护。光武帝派人传令说：“朝廷不想远征，众国尽请自便。”鄯善王于是与车师等国全部归附匈奴。
以前呼韩邪单于与汉朝和亲，娶了王昭君，生有一男，叫伊屠知牙师。当时呼韩邪已有两个妻子，好几个儿子，所以伊屠知牙师没有继位。呼韩邪死后，长子雕陶莫皋继位为单于，号称复株累单于。雕陶莫皋遵从母亲的遗命，死后传位给弟弟且麋胥，且麋胥又传位给弟弟且莫车，且莫车再传位给弟弟囊智牙斯，号称乌珠留单于。囊智牙斯病死，弟弟咸继位，称乌累单于。咸又传位给弟弟呼都而尸道皋单于舆。舆的弟弟就是伊屠知牙师。伊屠知牙师本应由右谷蠡王提升为左贤王，左贤王是匈奴的储君，历代单于都做过这个官职。可舆一心想传位给儿子，竟杀死了伊屠知牙师。这下子惹恼了乌珠留单于的长子日逐王比，他私下抱怨道：“依照制度，应由右谷蠡王继位，否则我身为前单于的长子，也应该由我继承，单于怎么能杀害右谷蠡王，立自己的儿子呢？”从此与舆产生矛盾。
舆立儿子乌达鞮侯为左贤王，并派遣心腹监管比的部下。不久舆去世，乌达鞮侯继位为单于，不到一年，就病死了，弟弟蒲奴继承兄长的位子。恰逢遇到旱灾，人马死亡大半，蒲奴担心中原会乘机攻击，就派人到渔阳乞求和亲。日逐王比心怀怨恨，无从发泄，也暗中派汉人郭衡拿着匈奴地图，恳请归附。舆的心腹连忙将此事报告给蒲奴，请求立即诛杀比。比的弟弟渐将王在蒲奴帐下，得到风声，慌忙报告兄长。比又惧又愤，召集八部将士四五万人，说蒲奴兄弟不应当做单于，并提议为伊屠知牙师申冤。八部酋长联同一气，共同抵抗蒲奴。蒲奴派兵讨伐，见比的部下很多，不敢进攻。于是八部共推比为单于，仍称呼韩邪单于，并愿意成为汉朝的藩属。光武帝询问群臣，众人都说天下刚刚稳定，国库空虚，不能同意。只有五官中郎将耿国，援引孝宣帝的旧事，极力请求受降。光武帝依从耿国，答应让比归附。比于是自称呼韩邪单于，向汉称臣。匈奴从此分为南北两支。
南匈奴称臣，汉廷上下正在庆贺，忽然南方传来急报，武威将军刘尚战死。