王莽的主力已经给消灭了，主要的地盘只剩下长安和洛阳两个大城。弘农(在今河南)郡长官王宪干脆投降了汉军，不少豪强大族也跟着王宪去打长安。他们在城里城外到处放火。王莽穿着礼服，拿着一把短刀，坐在前殿，死守着六十万斤黄金和别的珍宝。
第二天，火烧到前殿来了。大臣们扶着王莽躲到太液池里的渐台。太阳下山时，起义军打进了渐台，把王莽杀了。王宪找到了玉玺，穿上王莽穿过的龙袍，戴上王莽戴过的冠冕，做起皇帝来了。
刘玄派来的人收了玉玺，把王宪拿来办罪。刘玄最不放心的是刘秀。他先想个法子叫他带人到洛阳去修宫殿，以备迁都;后来又支使他以大司马的身份代表刘玄去安抚河北的各路人马。刘秀到了河北，那里的算命先生王郎自封皇帝，被刘秀灭了。刘秀在河北吃了很多苦，有时连一口饭都吃不上。他联合反王郎的武装，又打败了另一支铜马起义军，把自己的军队扩充到几十万人。
这时，全国各地起义军和豪强武装自封皇帝的不少。其中，最主要的皇帝有：汉军的刘玄;赤眉军的领袖樊崇立汉宗室的一个十五岁的放牛娃刘盆子为帝;还有在成都的公孙述。刘秀有两个心腹;一个叫冯异，原是王莽手下的一名将军，后归附了刘秀，他在行军休息时总是一个人坐在大树下，所以人称“大树将军”;另一个是刘秀念太学时的同学邓禹。这两个人都叫刘秀自立为皇帝，统一天下。于是，公元25年，三十一岁的刘秀登基了，就是东汉的汉光武皇帝。
汉光武派“大树将军”冯异去打洛阳的汉军;另分三万人马给邓禹去打赤眉军。可是邓禹带了三万人马却不去打长安。他先打上郡等三个郡，去弄牲口、粮草;让长安的刘玄和赤眉火拼后，再去消灭这两支起义军。刘秀平定了燕、赵就回过头来攻打洛阳。他打了几个月也没有攻下。
这时，赤眉军打着汉天子刘盆子的旗号，来征伐刘玄，打进了长安城。刘玄带着妻子和宫女们从北门逃出去了。赤眉军传令刘玄赶快投降。刘玄只得向刘盆子奉上了玉玺，刘盆子封他为长沙王。刘玄完蛋后，刘秀就劝降了洛阳的汉军。从此，他就把洛阳作为京都(洛阳在长安东边，所以后汉也叫东汉)。
赤眉军在长安城里把粮食吃光了。樊崇只得带着几十万大军向西流亡，不料碰到了暴风雪，冻死了不少人马。万不得已，他再折回长安时，邓禹的兵马已经进了长安。邓禹立刻发兵去攻打，想不到打了个败仗，连长安也丢了。汉光武帝刘秀连忙派冯异带着一队兵马去代替邓禹，并嘱咐冯异说：“长安一带老百姓已经穷到了极点，将军这次去征伐，要是赤眉肯投降，就让士兵都回家去种地，最要紧的是安定人心，不要随便杀人。”
冯异带着军队去了。汉光武帝又给邓禹下诏书说：“千万别死拼。赤眉没有粮食，一定会到东边来的。你赶快回来。”
冯异到了长安，把人马埋伏好，就向赤眉军下战书。赤眉军一上阵就中了埋伏，拼死拼活打了一天，死伤了一大半。冯异让一些士兵也在眉毛上涂上红颜色，打扮成赤眉的士兵，混进赤眉的队伍。赤眉军正进退两难，冯异叫将士们大叫大喊：“赶快投降!投降不杀!”
赤眉军一下子军心大乱，被解除了武装。
剩下的十几万赤眉军由樊崇带着，向东开走了。汉光武帝率领大军布置好埋伏，等赤眉军一过来，就把他们团团围住。樊崇没法走脱，派人向汉光武帝求和。汉光武帝下令让他们投降，樊崇就带着刘盆子去见汉光武帝，乖乖投降了。
汉光武帝吩咐赶紧做饭、做菜，让十多万赤眉兵吃一顿好的。接着，汉光武帝把樊崇他们带到了洛阳，送他们田地房屋，给他们官做。但没到几个月工夫，就拿谋反的罪名把他们杀了。
推翻新朝的绿林、赤眉这两支最大的农民起义军，到这时候，都给汉光武帝消灭了。