王莽的军队和赤眉军打了一仗。结果，官兵打了败仗，逃散了一大半。太师王匡的大腿被樊崇扎了一枪，逃了回去；将军廉丹在乱军之中被杀了。赤眉军越打越强，发展到了十多万人。绿林、赤眉两支起义大军分别在南方和东方打败王莽军的消息一传开，别地方的农民也都活跃起来。黄河两岸的大平原上大大小小起义军有几十路。有一批没落的贵族和地主、豪强也趁机起兵，反对王莽。南阳郡舂陵(今湖南宁远北)乡的豪强刘縯(音yǐn)、刘秀兄弟两人，因为王莽废除汉朝宗室的封号，不许刘姓人做官，心里怨恨，发动族人和宾客七八千人在舂陵乡起兵。他们和绿林军三路人马联合起来，接连打败了几名王莽的大将，声势就强大起来了。绿林军的几支队伍没有统一的指挥。将士们认为人马多了，必须有个首领，才能统一号令。一些贵族地主出身的将军，利用当时有些人的正统观念，认为一定要找一个姓刘的人当首领，才能符合人心。绿林军里姓刘的人很多，该推谁做首领呢？舂陵兵想推刘縯，可是新市和平林兵的将领怕刘縯势力太大，一定要立一个破落的贵族刘玄做皇帝。刘縯又提出等消灭了王莽、收服赤眉军以后，再立皇帝，也遭到反对。刘縯觉得自己力量不够，也只好同意了。公元23年，绿林军各路将士就正式立刘玄做皇帝，恢复汉朝国号，年号"更始"，所以刘玄又称更始帝。更始帝拜王匡、王凤为上公，刘縯为大司徒，刘秀为太常偏将军，其他将领也各有各的封号。打那时候起，绿林军又称为汉军。
刘玄称帝，对于刘演是一个沉重的打击，而南阳地主集团也对此十分不满，对 刘玄多不服，刘演的部将刘稷公开扬言：起图大事者，伯升（刘演字伯升）兄弟也，今更始何为者邪③。随着起义军的节节胜利，南阳地主集团与绿林军将领之间的矛盾开始公开化。早在更始政权建立前，平林兵曾进攻新野，但久攻不下。新野城宰宣称：只要有刘演一封书信，即可交出新野城。更始政权建立后，刘玄派刘演前去攻打新野，当刘演率兵至新野城下时，新野宰果然开城门投降。五月，刘演又顺利地攻占了宛城，自是刘演兄弟威名益甚④。刘演在更始军内影响的迅速上升，引起了更始帝群臣对刘演的猜忌。绣衣御史申屠建在一次聚会上曾暗示刘玄早下决心除掉刘演，但刘玄犹豫不决，将其放走。但双方的矛盾并未就此了结。不久，更始政权授予刘稷以抗威将军之职，但刘稷竟抗命不受。当更始群臣要杀掉刘稷时，刘演又公开出来保护。在这种形势下，刘玄在申屠建和朱鲔的坚持下，将刘稷与刘演一起处死。
那时刘演的弟弟刘秀正在外地巡视，获悉后估计自己的力量不足，不敢公开对抗，心中十分不安，便立即赶回宛城，向刘玄请罪。取得了刘玄的信任，刘玄加封刘秀为武信侯，拜他做破虏大将军。公元 23 年，义军攻破长安，王莽败亡。更始帝刘玄迁都洛阳，拜刘秀为司录校尉。刘秀持节出巡黄河以北，此时官拜破虏将军行大司马事。为了与在邯郸称帝的王郎争夺河北，自行招兵买马，招降纳叛，依靠地方官僚集团，并利用和联络一部分农民军，终于夺取邯郸，消灭了王郎，在河北站稳了脚根，有了立足之地。刘玄看出刘秀的势力越来越大，便命令他停止作战回洛阳。刘秀以黄河以北尚未平定为由，第一次公开违抗刘玄形成的命令。此时的长安政坛十分混乱，赤眉军各自为政。形势对刘秀扩展势力，扩大地盘很有利。刘秀先征发铜马，逼降铜马、高湖等义军，兵力由数千人发展到十余万人，人们便鼓动刘秀称帝。建武元年（公元 25 年），六月己未日，刘秀称帝，国号汉，几乎同时，赤眉军拥立刘盆子为帝，与刘玄开战，不久刘玄被绞死，更始王朝至此结束，而刘秀在赤眉与绿林余部厮杀削弱时坐收渔利。
刘秀登基伊始，就以与刘玄的强烈对比，出现在中原错综复杂的政治舞台上。建武元年（公元 25 年）六月，刘秀即位不久，大军直下，包围洛阳。固守洛阳的朱鲔因参与谋划杀害刘纟寅，在刘秀以黄河水起誓的保证不讲仇的情况下，朱鲔率全体守城将土向刘秀投降。刘秀兵不血刃，占领洛阳城，拜朱鲔为平狄将军，扶沟侯。刘秀定都洛阳。
建武二年（公元 26 年），又在洛阳建起宗庙。在宗庙右边建立稷坛。以表示自己建立政权，拥有国土。刘秀认为赤眉军是心腹大患，先派邓禹、冯异与赤眉作战，逼迫刘盆子率百万之众请降。解决了卧榻之侧的赤眉主力，又先后讨伐刘永，定河北，灭掉朝秦暮楚的隗嚣，夷平得陇望蜀的公孙述，于建武十三年（公元 37 年）统一中国。