刘秀在昆阳大战中消灭王莽主力，立了大功。其兄刘縯也打下了宛城，兄弟二人的名声就越来越大了。暂时建都宛城的更始帝怕刘秀兄弟势力强大起来，会威胁自己的皇帝宝座，于是找了个借口把刘秀的哥哥刘縯杀了。
这时，刘秀正在别处，听说哥哥被刘玄杀了，内心又悲愤又恐惧。他知道自己的势力敌不过更始帝，就立刻赶到宛城，向刘玄谢罪。有人问起他昆阳大战的情形，他也一点儿不居功，说全是将士们的功劳，还把许多错误都揽在自己身上。他对刘玄也是百依百顺。
更始帝刘玄以为刘秀不记他的仇，反倒有点过意不去，拜刘秀为破虏大将军，但是仍然不敢重用。后来又把他派到河北去了。没想到，刘秀到了河北，不仅可以保全自己，免遭刘玄杀害，而且得到了一个扩大势力的机会。
王莽的新朝政权被推翻以后，黄河以北的地主势力害怕农民起义的烈火燃烧到他们那里，纷纷组织起了地主武装。他们见刘秀到来，就都前来归附。刘秀到了以后，废除了王莽时期的一些苛刻法令，释放了一些囚犯，一面消灭了一些割据势力，一面镇压河北各路起义军。这样，刘秀的势力逐渐壮大起来，在黄河以北站稳了脚跟。
公元25年，刘秀和他的随从官员认为时机成熟，在鄗城自立为皇帝，这就是汉光武帝。而定都长安的更始帝却以为自己的江山已经坐定，整日在宫中饮酒作乐，不理朝政。赤眉军的首领樊崇眼看着更始帝不行了，就率领20万人进攻长安，推翻了更始帝。
赤眉军进入了长安，声势浩大，长安城里的老百姓扶老携幼、成群结队地来到街上表示欢迎。可是，几十万将士的口粮成了个大问题。富商和地主趁机屯积粮食，结果长安陷入一片混乱，天天都有人饿死。
正在赤眉军陷入困境之时，富有政治斗争经验的刘秀派大将邓禹一路打来，最终使赤眉军被迫投降。
刘秀镇压了农民起义军后，又消灭了割据陇右和蜀地的两个割据政权，从而结束了国家四分五裂的局面，最终统一了中国。他把洛阳为都城。因为洛阳在长安的东边，所以历史上称刘秀建立的汉朝为东汉，又叫后汉。刘秀是东汉第一个皇帝，历史上称他为汉光武帝。
连年的战事使老百姓苦不堪言，光武帝认为应当休养生息，只有这样才能兴复汉室，以保天下太平。光武帝决定缓和阶级矛盾，他调整了统治政策，来减轻百姓的压力，首先连下了九道释放奴婢和禁止残害奴婢的命令，接着废除新朝时期的苛捐杂税。
“民有嫁妻卖子，欲归父母者，恣听之。敢拘执论如律”。“天地之性人为贵，其杀奴婢，不得减罪。”从建武二年和建武十一年所下的这两道诏书基本上可以看出光武帝的决心。他把主要精力放在如何处理朝政上，对于战争则尽量避免。从早到晚无闲暇，日理万机。他还和文武大臣们热烈讨论国富民强的办法及怎样兴利除弊，振兴汉朝。有的时候，他们整天整夜地研究，种种方略全是为百姓着想。公元30年，光武帝把田租从十税一恢复到西汉时期的三十税一；提倡节俭，整顿吏治，征处贪官，这些举措得到了天下人的称赞，社会秩序明显好转。
光武帝有个儿子叫刘庄，已立皇太子，他很年轻，对于父亲不知疲倦，废寝忘食的处理朝政认为过于刻苦。有一次深夜他进宫见父亲还在伏案批柬，熬得双眼通红，就劝道：“父王，汉室兴复，大业显赫，应有黄帝、老子修身养性之福德，无须劳神伤体。”光武帝微微一笑道：“虽济大业乐此不疲，虽见天下稍起成效，何足夸骄。国事权纲须慎重适度，不到之处尚多，岂能无视。封赏开朝功臣，使其少要参与政治，以保太平，多预谋士三思而行，收敛兵刃，放还战马，停止武斗，方称圣贤。可明否？”一席话深使刘庄感到意外，明白了父亲中兴汉朝的雄伟胸怀，顿时暗自羞愧。
光武帝生活很俭朴，与历史上的各位帝王有所不同，他对女色看得相当淡漠，后宫只设一名皇后，几名嫔妃，而且她们的吃穿花销都有数量规定，每年的赏赐也很少。光武帝这样做，大大减轻国家财政开支和人民的负担。但同时他也办了件错事，例如把土地随意赏赐给功臣王侯，造成官僚地主拼命抢占土地，天长日久竟然形成许多庞大的庄园，使社会分化加剧，民众普遍不满，从而留下严重的隐患，在封建社会土地集中极其正常，其主要责任并不在光武帝，但他的作法无疑助长了这种风气的蔓延。
光武帝实行中兴政策最明智的地方在于他谨慎地对待战争，有个叫卢芳的人，他依靠匈奴的势力，占据着今陕北和内蒙一带，宣布称帝。但他打不过光武帝刘秀，先后两次投降又两次叛变，并且都是逃入匈奴避难。匈奴对东汉政权有所威胁，许多大臣乃至皇太子皆向光武帝建议讨伐匈奴。光武帝为保和平使农业生产顺利进行，坚决不采纳，战事的缓和是中兴的条件之一。
相比前朝的君主，光武帝的这种态度是十分正确的。他经历过战乱的岁月，深知百姓疾苦，也懂得王莽的覆灭是因为没有看到人民的力量，在治国之道上极力避免战争，安养民众，就这样，他所统治的十多年间，全国出现了较为安定的局面，经济恢复，人口增加。尽管如此，光武帝仍时常告诫皇太子和文武大臣，少说空话，多办实事，保持和平。这便是历史上著名的“光武中兴”。