其實，劉玄和劉秀都知道當時河北地區形勢嚴峻，那裏光是不相統屬的起義軍就有銅馬、青犢、五幡、五校、五樓、尤來、大槍、耘鄉、大肜、高湖、重連、富平、獲索等數十支，眾達幾百萬人。不過劉秀到河北後，利用綠林軍聲威，打著漢宗室旗幟，到處宣傳除王莽苛政，複漢官名，並罷免汙吏，寬釋囚徒，招集人才，爭取民心，很有效果。其謀士鄧禹也勸他延攬英雄，務悅民心，“立高祖之業”。劉秀深以為然，“與定計議”。這些措施博得了相當一部分河北人士的好感，受到一些地方實力派的支持。信都（今河北冀縣）太守任光首先表示支持他，劉秀遂以此為基地，征發附近各縣壯丁，得精兵４千。接著，新莽和成（今河北晉縣南）卒正（即太守）邳彤舉城歸附劉秀；昌城（今河北冀縣西北）人劉植、宋子（今河北趙縣東北）人耿純也各率宗親子弟數千人，以其所據縣邑投靠劉秀。很快劉秀就聚集了１萬餘眾。而且，在來河北之前，他還以寇恂為河內太守，防止其他部隊渡河躡其後尾；茲後寇恂“伐淇園之竹，為矢百餘萬”，成為劉家大軍中的一支勁旅。他還招攬了一些有才能的地主知識分子，如鄧禹（公元2—公元58）、馮異（？—公元34）等。為擴大聲勢，劉秀又假借當地起義軍頭目子路和刁子都（一作力子都、刀子都）的名義，四處招集人馬。
這年12月，故趙繆王子劉林以卜者王郎詐為漢成帝子，立為王，都邯鄲（今屬河北），河北諸郡國多降附，勢力雄厚。更始二年（公元24）2月，劉秀勢力逐漸壯大，發兵進攻王郎。王郎派大將李育駐守柏人，劉秀軍先頭部隊由前部偏將朱浮、鄧禹率領；因二將未探明敵情，貿然進軍，被李育擊敗，武器糧食等物品全部丟失。劉秀率主力在後，知道他倆戰場失利，馬上收其散卒，再與李育交戰，大破敵軍，將失去的輜重全部奪回。此戰後，李育退守柏人城。劉秀攻之不下，遂引兵轉而攻打廣阿。這時上穀（今河北懷來東南）太守耿況、漁陽（今北京密雲西南）太守彭寵各遣其將吳漢、寇恂等率領突騎，前來協助劉秀進攻王郎。同時劉玄也遣尚書仆射謝躬領軍前來河北支援。劉秀兵力大增，遂東圍钜鹿。王郎部將王饒堅守钜鹿，劉秀軍攻打月餘不能下。接著王郎又遣倪宏、劉舉率數萬兵來救钜鹿，但被劉秀軍擊敗，戰死數千人。4月，劉秀指揮大軍進圍邯鄲，5月邯鄲城被攻破，王郎被殺，從此劉秀在河北站穩了腳跟。
劉秀攻滅王郎後，劉玄恐其勢大難製，派人赴河北封他為蕭王，令其罷兵回長安；同時撤消耿況、彭寵等人的職務，任命韋順為上穀太守、蔡充為漁陽太守、苗曾為幽州牧；並令謝躬率軍屯駐邯鄲，控製劉秀。劉秀接受耿弇建議，以河北未定為由，拒絕劉玄的命令，從此與更始政權之間出現裂痕。同時，劉秀在耿弇協助下，積極采取各個擊破之策，向河北地區各支起義軍發動進攻。首先，派遣大將吳漢調發幽州、冀州十郡兵，在這年秋天大破銅馬軍。青犢、高湖軍、重連軍來援，亦為所敗，餘部被迫歸附劉秀。劉秀收編銅馬等起義軍後，勢力大增，眾至數十萬，故當時人以“銅馬帝”稱之。建武元年（公元25）正月，劉秀又率大軍攻殲尤來、大搶、五幡諸路農民軍。於是，河北地區義軍主力被劉秀消滅殆盡，燕趙大地盡歸其所有。
劉秀能統率駕馭很多不容易領導的人物，而都能補短截長，互相牽製，除了他的宗室身份，“謹厚”的聲名和天命的心理準備外，他具有領導能力的天才不能否定；同時他對大小事宜都親身督察經營，毫不鬆懈。他也“常在局勢艱危的關頭，甘冒生命危險親臨前線”（黃仁宇語）。有人說他平生“見小敵怯，見大敵勇”。我們也可想象，大敵已在他的預料之中，若不規避，一定是準備好決一雌雄，所以能臨危不懼（所謂“戰略上藐視”）；反而是小敵會出其不意地出現，需要警惕，否則處置不當，可以牽一發而動全身（所謂“戰術上重視”）。如此看來，劉秀不僅有軍事頭腦，而且有當統帥的才幹。
最初劉縯、劉秀兄弟起兵舂陵時，便早有帝製自為之心，因而與劉玄之間存在著爭奪帝位的矛盾。其後劉縯被殺，劉秀雖滿腔悲憤，但因勢力孤單，隻得隱忍不發，繆為恭順，既不哭泣服喪，又反親見劉玄表示並無芥蒂，心裏卻同時已確定“立高祖之業”的宏願，說明一位優秀的政治家善於忍耐，而且目光遠大。當他行到鄗（今河北柏鄉北），有點忍不住了，便把馮異召來，借口“問四方動靜”，有意啟發他說：“吾昨夜夢乘赤龍上天，覺悟，心中動悸。”馮異心領神會，馬上拜賀：“此天命發於精神，心中動悸，大王重慎之性也。”馮異與諸將定議上尊號。事有湊巧，就在這時，劉秀年輕時的同學、儒生強華從關中來，奉上“神聖”的《赤伏符》。符文曰：“劉秀發兵捕不遭，四夷雲集龍鬥野，四七之際火為主。”據說，“四七”表示從漢高祖到劉秀正好是280年，火為漢德，是劉邦受命於天的根據；現在曆史循環到劉秀，他複興漢室正是天意。同時群僚屬也複奏曰：“受命之符，人應為大，萬裏合信，不議同情，周之白魚，曷足比焉？今上無天子，海內淆亂，符瑞之應，昭然著聞，宜答天神，以塞群望。”既有“諸將固請”又有“赤符天命”，於是，一切都是合理合法的了，登上帝位的時機也成熟了。
更始三年（公元25）5月已未，劉秀正式即皇帝位於鄗南，改元“建武”，是為曆史上的漢光武帝，東漢王朝的開創人。他的即位祝文同樣理由充分，冠冕堂皇：“王莽篡位，秀發憤興兵，破王尋、王邑於昆陽，誅王郎、銅馬於河北，平定天下，海內蒙愚。上當天地之心，下為元元所歸。讖記曰：‘劉秀發兵捕不道，卯金修德為天子’。秀猶固辭，至於再，至於三。群下僉曰：‘呈天大命，不可稽留’，敢不敬承。”總之，他是天命眷顧，民心所歸，是地地道道的真命天子。建武元年（公元25）7月，光武帝拜鄧禹為大司徒、王粱為大司空、吳漢為大司馬；又拜了5個將軍：景丹為驃騎大將軍，耿弇為建威大將軍，蓋延為虎牙大將軍，朱枯為建義大將軍，牡茂為大將軍。東漢政權正式建立起來了。