汉元帝死后，太子刘骛继位，即汉成帝。成帝的母亲王政君被尊为太后，成帝又封大舅王凤为大司马大将军。除了已死的舅舅王曼之外，其他几个舅舅也都被封侯，这样一来，国家大权就由外戚王家所掌握了。
王氏子弟都十分骄横，只有已故王曼的儿子王莽与众不同。王凤的两个接班人都退位后．王莽就做了大司马．取得了朝政大权。汉成帝死后，十年之内又换了两个皇帝。王莽看到汉朝的天下已经很不稳定了，就决心要自己当皇帝。
汉平帝长大后，看到王莽掌握了自己的权力，很是生气。后来，王莽知道平帝心里恨他，就将其毒死，然后从汉宣帝的玄孙中找了一个两岁的刘婴来做皇太子，王莽随即提出要当摄政皇帝。太皇太后逼于无奈，只好封他为摄政皇帝。从此，王莽就像皇帝一来处理政事。王莽看到大局已定，便授意心腹人为自己称帝制造舆论。时机成熟后，王莽就穿上天子的龙衣，正式做了皇帝。公元9年，王莽改国号为“新”。从汉高祖刘邦称帝开始的西汉王朝，历经一百二十一年，到此结束了。
公元17年，荆州绿林山爆发了绿林起义，王莽派两万官军剿杀，被绿林军打得大败。此消息一经传开，各地农民纷纷起义响应。另外还有一批没落王族也乘机起兵。绿林军将士们认为人马多了，必须推举一位刘姓的人当首领，这样才能统一号令，符合人心。众人经过商议，公推没落贵族刘玄为首领。
公元23年，刘玄称帝，年号“更始”，所以刘玄又称为更始帝。更始帝拜汉宗室刘为大司徒，刘之弟刘秀被封为太常偏将军。更始帝害怕刘、刘秀兄弟的势力强大起来，同自己争夺天下，就找个借口把刘杀了。刘秀想到自己的势力还敌不过刘玄，只好忍气吞声，对更始帝百依百顺。为了安抚和笼络刘秀，更始帝拜刘秀为破虏大将军，但是并没有给他实际的权力。
过了些时候，更始帝派刘秀到黄河以北去扩充势力。刘秀收编了那里的地主武装，势力逐渐壮大起来，在黄河以北站稳了脚跟。为进一步扩大势力，刘秀对分散在冀州、兖州一带的农民起义军进行了残酷镇压。接着，他又乘赤眉军出兵西进的机会，派人两路出兵，夺取了原先赤眉军的地盘。经过几次战斗，刘秀的势力进一步扩大，几乎控制了整个中原地区。
刘秀手下将官认为时机成熟，便纷纷劝进。刘秀看到将士们真心拥戴自己，就不再推辞，于公元25年6月在鄗城正式即位称帝。
这时，赤眉军也已经建立了自己的政权，他们在华阴拥立了一个十五岁的牧童刘盆子做皇帝，樊崇做了御史大夫。樊崇看更始帝腐败无能，就率领二十万大军进攻长安。更始帝无奈，只好带着玉玺向赤眉军投降。
赤眉军声势浩大地进了长安，长安城里的老百姓扶老携幼、成群结队地到街上来欢迎。可是长安附近的地主却把粮食偷偷地藏起来，想要用饥饿来困死农民军。樊崇只得下令放弃长安，准备往东打回山东老家去。路上，他们遭到了刘秀军队的伏击，损失极大，被迫投降。樊崇在投降后想要恢复起义军的势力，被刘秀发觉后给杀害了。
公元27年，刘秀统一中国，建都洛阳。历史上把这个朝代称为“东汉”，也叫“后汉”。刘秀是东汉的第一个皇帝，历史上称为光武帝。
光武帝知道百姓恨透了连年战争，便采取“与民休息”的政策，减轻赋税，减少官差，大赦天下。东汉初年的经济和生产得到了恢复和发展，所以人们把这段历史时期称为“光武中兴”。