王莽的殘酷壓榨，加上一連串的天災，逼得農民走投無路，紛紛起義。東方和南方都有大批的農民起來反抗官兵。
公元17年，南方荊州鬧饑荒，老百姓不得不到沼澤地區挖野荸薺充饑。人多野荸薺少，引起了爭奪。新市(今湖北京山東北)有兩個有名望的人，一個叫王匡，一個叫王鳳，出來給農民調解說：“我們如今這樣的慘狀，都是地主惡霸和王莽政權的罪惡，大家何不聯合起來，與他們打呢?”這話啟發了大家，受到農民的擁護。大家就公推他們當首領。
王匡、王鳳就把這批饑民組織起來起義，一下子就聚集了數百人，還有不少逃亡的犯人也來投奔他們。
王匡他們占領了綠林山(今湖北大洪山)作為根據地，攻占附近的鄉村。不到幾個月工夫，這支起義軍發展到七八千人。
在王莽地皇二年(公元21年)，王莽派了兩萬官兵去圍剿綠林軍，結果被綠林軍打得大敗而逃。綠林軍趁勢攻下了幾座縣城，打開監獄，放出囚犯；把官家糧倉裏的糧食，一部分分給當地窮人，大部分搬到綠林山。投奔綠林山的窮人越來越多，起義軍增加到五萬多人。
第二年，正當起義軍迅速發展的時候，綠林山上不幸發生了疫病，五萬人差不多死了一半。還有一半隻好離開綠林山，後來分作三路人馬——新市兵、平林(在今湖北隨縣東北)兵和下江(長江在湖北西部以下叫下江)兵。這三路人馬各自占領一塊地盤，隊伍又強大起來了。
當南方的綠林軍在荊州一帶打擊官兵的時候，東方的起義軍也壯大起來。琅琊海曲(今山東日照縣)有個姓呂的老大娘，兒子是縣裏的一個公差，因為沒肯依縣官的命令毒打沒錢付稅的窮人，被縣官殺害了。這一來激起了公憤。有上百個窮苦農民起來替呂母的兒子報仇，殺了縣官，跟著呂母逃到黃海，一有機會就上岸打官兵。起義軍迅速擴大到1萬多人。這次起義曆史上稱呂母起義。
這時候，另一個起義領袖樊崇帶領幾百個人占領了泰山。呂母死後，她手下的人投奔樊崇起軍。不到一年工夫，就發展到一萬多人，他們在青州和徐州之間來往打擊官府、地主。
樊崇的起義軍保持著窮苦農民的淳樸作風，很講紀律，規定誰殺死老百姓就要被處死，誰傷害老百姓就要受罰。所以，百姓能擁護他們。
公元22年，王莽派太師王匡(和綠林軍中的王匡是兩個人)和將軍廉丹率領十萬大軍去鎮壓樊崇起義軍。樊崇作好準備，跟官兵大戰。為了避免起義兵士跟王莽的兵士混雜，樊崇叫他的部下都在自己的眉毛上塗上紅顏色，作為識別的記號。這樣，樊崇的起義軍得了一個別名，叫“赤眉軍”。
王莽的軍隊和赤眉軍打了一仗。結果，官兵打了敗仗，逃散了一大半。太師王匡的大腿被樊崇紮了一槍，逃了回去；將軍廉丹在亂軍之中被殺了。赤眉軍越打越強，發展到了十多萬人。
綠林、赤眉兩支起義大軍分別在南方和東方打敗王莽軍的消息一傳開，別的地方的農民也都活躍起來。黃河兩岸的大平原上大大小小起義軍有幾十路。有一批沒落的貴族和地主、豪強也乘機起兵，反對王莽。
南陽郡舂陵(今湖南寧遠北)鄉的豪強劉縯(音ｙǐｎ)、劉秀兄弟兩人，因為王莽廢除漢朝宗室的封號，不許劉姓人做官，心裏怨恨，發動族人和賓客七八千人在舂陵鄉起兵。他們和綠林軍三路人馬聯合起來，接連打敗了幾名王莽的大將，聲勢逐漸強大起來了。
綠林軍的幾支隊伍缺乏統一的指揮。將士們認為人馬多了，必須有個首領，才能統一號令。一些貴族地主出身的將軍，利用當時有些人的正統觀念，認為一定要找一個姓劉的人當首領，才能符合人心。綠林軍裏姓劉的人很多，該推誰做首領呢?舂陵兵想推劉縯，可是新市和平林兵的將領怕劉縯勢力太大，一定要立一個破落的貴族劉玄做皇帝。劉縯又提出等消滅了王莽、收服赤眉軍以後，再立皇帝，也遭到反對。劉縯覺得自己力量不夠，也隻好同意了。
公元23年，綠林軍各路將士就正式立劉玄做皇帝，恢複漢朝國號，年號“更始”，所以劉玄又稱更始帝。更始帝拜王匡、王鳳為上公，劉縯為大司徒，劉秀為太常偏將軍，其他將領也各有各的封號。從那時候起，綠林軍又稱為漢軍。
王莽見農民起義軍已經成為燎原之勢，他在忐忑不安中準備和漢軍決一死戰。昆陽大戰
更始帝劉玄即位後，派王鳳、王常、劉秀進攻昆陽(今河南葉縣)。他們很快地打下昆陽，接著又打下了臨近的郾城(今河南郾城縣)和定陵(今河南舞陽縣)。
王莽聽到起義軍立劉玄為皇帝，已經忐忑不安，如今連失了幾座城池，更是又急又怕，立即派大將王尋、王邑率領兵43萬人，從洛陽出發，直奔昆陽。
為了虛張聲勢，王莽軍物色了一個巨人，名叫巨毋霸，巨毋霸長得個子特別高，身子又像牛那樣粗大。他還有一個本領，就是能夠馴養老虎、豹、犀牛、大象。王莽派他為校尉，讓他帶了一批猛獸上陣助威。
駐守在昆陽的漢軍隻有八九千人。有的將領在昆陽城上望見王莽的軍隊人馬眾多，怕對付不了，主張放棄昆陽，回到原來的據點去。劉秀沒有這樣想，他對大家說：“現在我們兵馬和糧草都缺少，全靠大家同心協力打擊敵人；如果大家散夥，昆陽一失守，漢軍各部也被消滅。”
眾位將領覺得劉秀說得有道理，但是又覺得王莽軍兵力強大，死守在昆陽也不是個辦法。商量的結果，就決定由王鳳、王常留守昆陽，派劉秀帶一支人馬突圍出去，到定陵和郾城去調救兵。
這天晚上，劉秀帶著十二個勇士，騎著快馬，趁黑夜衝殺出昆陽城南門。王莽軍防備不足，他們衝出了重圍。
昆陽城雖然不大，但是挺堅固。王莽軍憑著人多武器精，認為攻下昆陽不在話下。他們製造一座座十多丈的樓車，在樓車上不斷地向城裏射箭，箭像雨點一樣向城裏射來。城裏的人到井邊打水，也不得不背著門板擋箭。王莽軍又用橦(ｃｈōｎ)車撞城，還挖掘地道想打進城裏去。但是昆陽城裏的漢軍，防守得也很嚴密，城始終沒被王莽軍攻破。
劉秀到了定陵，想把定陵和郾城的人馬全部調到昆陽去。但是有些漢軍將領貪圖財產，不願意離開這兩座城。劉秀勸他們說：“現在咱們到昆陽去，把所有的人馬集中起來。打敗了敵人，可以成大事，立大功。要是死守在這裏，敵人打來了，咱們打了敗仗，連性命都保不住，還談得上財物嗎?”將領們被劉秀說服了，才帶著所有人馬跟著劉秀上昆陽來。
劉秀親自帶著步兵、騎兵一千多人組織一支先鋒部隊，趕到昆陽，他們在離王莽軍四五裏的地方擺開了陣勢。王尋、王邑一瞧漢軍人少，隻派了幾千兵士對付。劉秀趁敵軍還沒有站穩陣腳，先發製人，親自指揮先鋒部隊衝殺過去，一連殺了幾十個敵人。漢軍前來救援的大隊人馬趕到，見劉秀的先鋒部隊打得勇猛，也鼓起了勇氣，幾路人馬一齊趕殺過去，王尋、王邑被迫後退。漢兵乘勝猛擊，越戰越勇。
劉秀帶著三千名敢死隊，向王莽軍的中堅部隊衝殺過去。王尋一看漢軍人少，不放在眼裏。他親自帶著一萬人馬跟劉秀交戰。但是一萬人還真打不過劉秀的敢死隊。打了一陣，王尋的軍隊開始亂了起來。漢兵越打越有勁兒，大家看準王尋，圍上去亂砍亂殺，結果了王尋的性命。
昆陽城裏的漢軍王鳳、王常，一見外麵的援軍打了勝仗，就打開城門衝了出去，兩下夾攻，喊殺的聲音震天動地。王莽軍一聽主將被殺，全都慌了神，亂奔亂逃，自相踐踏，沿路一百多裏，丟下大批王莽軍的屍首。
這時候，天空突然暗了下來，響起了一聲大霹靂，接著狂風呼嘯，大雨像傾盆一樣地直倒下來。巨毋霸帶來助威的猛獸，也嚇得直打哆嗦，不但不往前衝，反而往後麵亂竄。漢軍一股勁兒往前追殺，王莽軍好像決了口子的大水一樣直往今河南魯山沙河方向逃奔，兵士掉在水裏淹死的成千上萬，把沙河的河流也堵塞了。
大將王邑嚴尤帶著王莽軍逃回洛陽的時候，43萬大軍隻剩下幾千人。漢軍打掃戰場，戰場上到處都是王莽軍丟下的兵器、軍車、糧草。漢軍搬了一個多月，都沒有搬完，最後放了把火，把剩下的燒了。昆陽大戰漢軍大勝的消息，鼓舞了各地人民，紛紛起來響應漢軍。有不少人殺了當地的官員，自稱將軍，等待漢軍的命令。
更始帝派大將申屠建、李鬆率領漢軍乘勝進攻長安。王莽驚慌失措，把監獄裏的囚犯都放出來，拚湊一支軍隊，抵抗漢軍。這樣的軍隊怎麼肯替王莽打仗，還沒有接觸，就陸續逃散了。
攻打長安的漢軍很快打到長安城下，從東北方的宣平門攻入城內。城裏的居民在少年朱弟、張魚的號召下起義，跟漢軍一同圍攻王莽的宮殿，放火燒掉未央宮的大門。大夥兒高聲吆喝，要王莽出來投降。王莽走投無路，帶了少數將士逃進了宮裏的一座漸台。那座漸台，四麵是水，火燒不到那裏。
漢軍把漸台一層層圍起來，一直圍上幾百層，等漸台上的兵士把箭都射完了，漢兵衝上台去，其中有個對王莽改製痛恨入骨的商人杜吳，跑在最前麵，一口氣衝上漸台，殺死了王莽。漢軍將士出於對王莽的仇恨，一塊塊地分割了王莽的屍體。
到此，維持了15年的王莽新朝，最終土崩瓦解了。昆陽大戰王莽軍的慘敗，是導致其消亡的重要因素。昆陽大戰中，昆陽城內外的漢軍總共不過1萬人，卻擊敗了王莽的43萬新軍，這是中國古代史上以少勝多，以弱勝強的著名戰例之一。光武中興
劉秀在昆陽大戰中消滅王莽主力，立了大功。其兄劉縯也打下了宛城，兄弟二人的名聲就越來越大了。暫時建都宛城的更始帝怕劉秀兄弟勢力強大起來，會威脅自己的皇帝寶座，於是找了個借口把劉秀的哥哥劉縯殺了。
這時，劉秀正在別處，聽說哥哥被劉玄殺了，內心又悲憤又恐懼。他知道自己的勢力敵不過更始帝，就立刻趕到宛城，向劉玄謝罪。有人問起他昆陽大戰的情形，他也一點兒不居功，說全是將士們的功勞，還把許多錯誤都攬在自己身上。他對劉玄也是百依百順。
更始帝劉玄以為劉秀不記他的仇，反倒有點過意不去，拜劉秀為破虜大將軍，但是仍然不敢重用。後來又把他派到河北去了。沒想到，劉秀到了河北，不僅可以保全自己，免遭劉玄殺害，而且得到了一個擴大勢力的機會。
王莽的新朝政權被推翻以後，黃河以北的地主勢力害怕農民起義的烈火燃燒到他們那裏，紛紛組織起了地主武裝。他們見劉秀到來，就都前來歸附。劉秀到了以後，廢除了王莽時期的一些苛刻法令，釋放了一些囚犯，一麵消滅了一些割據勢力，一麵鎮壓河北各路起義軍。這樣，劉秀的勢力逐漸壯大起來，在黃河以北站穩了腳跟。
公元25年，劉秀和他的隨從官員認為時機成熟，在鄗城自立為皇帝，這就是漢光武帝。而定都長安的更始帝卻以為自己的江山已經坐定，整日在宮中飲酒作樂，不理朝政。赤眉軍的首領樊崇眼看著更始帝不行了，就率領20萬人進攻長安，推翻了更始帝。
赤眉軍進入了長安，聲勢浩大，長安城裏的老百姓扶老攜幼、成群結隊地來到街上表示歡迎。可是，幾十萬將士的口糧成了個大問題。富商和地主趁機屯積糧食，結果長安陷入一片混亂，天天都有人餓死。
正在赤眉軍陷入困境之時，富有政治鬥爭經驗的劉秀派大將鄧禹一路打來，最終使赤眉軍被迫投降。