光武帝建武三年（公元二七年）正月，光武帝任命馮異為征西大將軍。鄧禹對自己身受重任而沒有功勞感到慚愧，多次用饑餓的士兵去攻擊赤眉軍，卻總是打敗仗。他就率領車騎將軍鄧弘等從黃河北岸抵達湖縣，邀馮異一起攻打赤眉。馮異說：“我同赤眉對抗了幾十天，雖然俘虜了他們的幹將，但剩餘的人馬還很多。可逐漸用恩德信義動搖引誘他們，很難一下子就用武力打敗。現在皇上派將領們屯駐在澠池，威脅赤眉軍的東翼，而我攻打赤眉的西翼，一舉消滅他們，這是萬全之計。”
鄧禹、鄧弘不接受馮異的主張。鄧弘同赤眉軍大戰了一整天，赤眉軍假裝戰敗，丟棄輜重逃走。輜重車上裝的全是土，用豆子覆蓋在上麵。鄧弘的士兵饑餓，爭著去取豆。赤眉軍乘機返回，攻打鄧弘，鄧弘的兵馬大亂。馮異和鄧禹聯合起來救助鄧弘，赤眉軍稍稍退卻。馮異認為士兵們又餓又累，應該暫且休息。鄧禹不聽，再次交戰，被赤眉打得敗，死傷三千多人。鄧禹帶著二十四名騎兵逃離戰場，回到宜陽。馮異拋棄戰馬，步行逃回溪孤，和幾名部下回到營寨，招集離散的士兵，重新堅守自保。
光武帝在洛陽建立四親祭廟。祭祀父親南頓君，往上直到高祖父春陵節侯。
大赦天下。
閏月，鄧禹上交大司徒、梁侯的印綬。光武帝下詔還給他梁侯的印綬，並任命為右將軍。
馮異同赤眉軍約定日期會戰。他挑選精壯的士兵，讓他們穿戴和赤眉軍一樣，在路邊埋伏下來。第二天，赤眉軍派出一萬人攻擊馮異軍的前部，馮異出動少數軍隊救援。赤眉軍見馮異軍勢弱，就全軍進攻馮異，馮異這才出動主力和赤眉軍大戰。到太陽偏西，赤眉軍士氣衰落，路邊的伏兵突然殺出來，因衣服混雜，赤眉軍不能辨別誰是自己人，於是驚恐潰散。馮異追擊，在崤底大敗赤眉軍，收降男女八萬人。光武帝下詔書慰勞馮異說：“你雖然開始時在回駱阪垂下翅膀（垂翅回溪），但最終能在澠池奮起雙翼。可說是早上在東方丟了東西，晚上在西方找回來。正在論功行賞，以報答你卓越的功勳。”
赤眉軍殘部向東方的宜陽移動。光武帝親率大軍，嚴陣以待。赤眉突然遇到大軍，震驚得不知所措。劉盆子派劉恭乞降說：“我率領百萬部眾投降陛下，陛下會如何相待呢？”光武帝說：“饒恕你不死罷了！”劉盆子和丞相徐宣及以三十多人袒露臂膀投降，獻上所得的傳國玉璽和綬帶。赤眉的兵器和鎧甲堆積在宜陽城西，和熊耳山一樣高。赤眉軍的部眾還有十餘萬人，光武帝命令宜陽縣廚房賜給所有的人食物。第二天，光武帝在洛水邊陳列大軍，命劉盆子君臣列隊觀看。光武帝對樊崇等人說：“該不會後悔投降吧？朕今天送你們回營，整頓軍隊，擂鼓再戰，一決勝負。不想強迫你們服輸。”徐宣等叩頭說：“臣等走出長安東都門時，君臣商議，要把自己的生命交給陛下。可以和百姓同享成果，難以和他們同謀開端，所以沒有告訴眾人。今天能夠投降，就像離開虎口。回到慈母懷抱，實在高興，沒有什麼可遺憾的！”光武帝說：“你們就是所謂鐵中的剛利部分，凡人中的出類拔萃者！”
光武帝從宜陽返回洛陽。他讓樊崇等人和各自的妻子兒女一起住在洛陽，賜給他們田地和住宅。後來樊崇、逢安謀反，被殺死。楊音、徐宣在自己的故鄉去世。劉秀可憐劉盆子，任命他為趙王劉良的郎中。後來劉盆子患病，雙目失明，光武帝把滎陽均輸官所屬的土地賞賜給他，讓他終身收取那裏的地租。劉恭替更始帝報仇，殺死謝祿，自己主動投入監獄，結果被赦免。