刘秀认为“柔能制刚，弱能制强”，他多以宽柔的“德政”去收揽军心，很少以刑杀立威。公元24年秋天。刘秀调集各郡兵力。先后在馆陶（今山东馆陶县）、蒲阳（山名，在今河北省满城县）等地击破并收鳊了铜马、高潮、重连等农民起义军。刘秀知道被收编的将领对他半信半疑，心怀不安，就“封其渠帅为列侯”，下令投降的将领各归军营整顿自己的军队，自己一个人骑马来到铜马军营，帮他们一起操练军士。铜马将士议论说：“萧王如此推心置腹地相信我们，我们怎能不为他效命呢？”刘秀直到把军士操练好，才把他们分到各营。铜马义军受到刘秀的如此信任，都亲切地称他为“铜马帝”。由于收编铜马军，大大加强了刘秀的军事实力。
这时。以樊崇、逢安、徐宣等人为首的赤眉军，正迅猛地向长安进兵。刘秀认为争夺天下的时机已经到来，于是拉开争夺天下的架势，并将河北事务一一安排妥当，便带领军队回到冀中、冀北一带。一路上将领们纷纷请求刘秀称帝，刘秀开始外假惺惺地加以拒绝，将领们连劝了几次，刘秀这才有些动心，但还是有些犹豫不决。正当此时，有个名叫强华的儒生，捧着赤符从关中来見刘秀，说：“刘秀发兵捕不道，四夷云集龙斗野，四七之际火为主。”这句话的意思是说：“四七”是28，从公元前206年刘邦称帝至公元22午刘秀起兵是228年；火是指汉朝，按阴阳五行说汉朝舒火德。这表明，刘秀乃“受命天子”，要再不做天子，那就不仅违背属望，也要违背天意了。刘秀得了天时又得人心，终于答应称帝，于是在公元25年称帝，重建大汉。
刘秀即位后，首先派兵攻占据了五社津（在今河南巩县北）等要塞，然后下令包围洛阳，这时守洛阳的是李轶、朱鲔两人。这两个人都曾劝刘玄杀掉刘縯，是刘秀的仇人。李轶在刘秀大军的包围下，便来信说自己情愿归降。刘秀却把李轶的信交给太守、郡尉一级官吏传阅，消息很快被朱鲔知道了，他非常生气，于是派人刺杀了事轶，从而引起洛阳守军的混乱，士气也随之大落。刘秀一箭双雕，既分化瓦解了敌军，又借刀除掉了仇人。这时，刘秀又派原是朱鲔部下的岑彭劝朱鲔投降，并说：“干大事的人不计较小的怨恨。朱鲔要是现在投降，可以保住官爵，怎么会杀他的头呢？我对着面前的黄河发誓，绝不食言！”岑彭去見束鲔，把刘秀的话说了一遍，朱鲔相信了，于是投降。刘秀大喜，任命朱鲔为平狄将军，并封他为扶沟侯。进入洛阳后，刘秀下令严禁军队暴横抢掠，结果将军萧广违犯军纪，纵兵横暴，被处死刑，使得洛阳百姓很快从内心归顺了刘秀。
这时，刘秀最大的对手，就只剩下赤眉一支起义军了。这赤眉军毕竟是一帮流寇。没有战略眼光，因而抢了一城、吃了一地，放弃一地。在流动过程中一路受到刘秀大军的追击阻截，损失惨重。公元27年。疲惫不堪的赤眉军在宜阳被刘秀亲率大军包围，拥有10余万人的赤眉军竟然一时不知所措，只得投降。刘秀下令给饥饿的投降士兵发放食物；又把他们集合起来，排列在洛水岸边，骄横地对樊崇等人说：“是不是对投降后悔啊？现在放你们各回军营，指挥你们的军队，和我决个胜负。我不想强迫你们服气。”吓得徐宣等人急忙下头说：“我们出了长安，君臣就商量归降听命，只是手下愚昧无知，不能事先告诉他们。现在能够投降，就像走出虎口，回到慈母的怀抱，诚心诚意地欢喜，一点也不后悔。”刘秀哈哈大笑，说：“你可算是钝刀中的快刀，庸人中的能人了。”
平定赤眉后，刘秀又经过十几年的时间，才最终结束了群雄割据、山头林立、刘邦的后代割据一方称王称霸的局面，取得天下的统一。
统一天下后，刘秀总结前朝教训，确立了一套新的治国方略，其核心是好儒任文、以柔治国。
刘秀“未及下车，先访儒雅”，想方设法把一些著名儒学人物拉到自己的身边，封官搜爵，以礼相待，使得他身边很快就集中了如范升、陈元、郑兴、杜林、卫宏、刘昆、桓荣等一大批当时的著名学者。
刘秀自己就是一个爱好儒学的人。当朝廷议事结束以后，经常与文武大臣一起讲论儒学经典里的道理，直到半夜才睡觉。刘秀有时亲自主持和裁决当时今文经学和古文经学的争论。自从平息隗嚣、公孙述以后，除非紧急时刻，刘秀从不讲军旅问题。
刘秀为了适应由取天下向守天下转变的这一根本需要，他逐渐改变了官吏队伍的素质和结构，命令多数在战争中凭军功提拔起来的功臣交出手中的权力，各自回到家中养尊处优，用文吏职代功臣。刘秀还大力缩减自汉武帝时以来人为膨胀的官府及吏员设置，合并官府，减少吏员，使费用大为节省，减轻了人民的负担。
刘秀常常显示出一种恢廓大度、平易谦和的气貌。公元29年，割据陇右的隗嚣分别接到公孙述和刘秀的招降信，犹豫未决，就派他的将军马援先后去公孙迷的成都和刘秀的洛阳考察。马援到成都，公孙述接见他时戒备森严，而等到了洛阳，刘秀接見马援时，却没有升堂坐垫，只是便衣便服，独自一人接见马援。刚见马援，他就微笑着说：“您遨游在两个皇帝之间，见多识广。今天见到您，我深感惭愧了。”马援見刘秀如此平易谦和，立即叩头说：“当今的局势下，不只是君主在选择臣下，臣下也在选择君主。我現在从远方皋，陛下接見我连警卫都没有，就不提防我是间课刺客吗？”刘秀笑着说：“你不会是刺客，只是个说客罢了。”马援心悦诚服，回去后劝隗嚣归附刘秀。隗嚣不听，他就脱身自己归服。
太原郡（治晋阳，在今太原市以南）有很多春秋时晋国公族的后裔，他们对新的统治者常常保持一种对立情绪，不肯称臣。以至于到刘秀时期，太原仍被称为“难化”之地。刘秀以恢廓大度、平易谦和的姿态，来对待他们，很快就令其心悦诚服。
刘秀在以柔道治理国家后，颊布了一些有利于奴婢的政令。他先后九次发布释放奴蜱和禁止残害奴婢妁命令。之后，并多次下令免罪徒为庶民，减轻租税徭役，发放赈济，兴修水利，并减四百余县。精简官吏，节省开支，抑制豪强，巩固中央集权。
为了加强皇权，刘秀还颁行图谶，神化皇权。他本来是不相信这些的，但后来发现它确实是支持和维护自己统治的“法宝”，便大肆推行，到了晚年还宣布图谶于天下，作为法定的思想统治工具。
刘秀在位期间，从不放纵奢侈。他不喜饮酒，不喜听音乐，手不持珠玉。刘秀即位后，只有皇后、贵人有爵秩，贵人的待遇只有谷数十斗。此外有荚人、官人、才女三等，均无爵秩和規定的待遇。刘秀在世时要建陵墓，特意叮嘱地面不要太大，不要起高坟，低洼处只要做到不积水就可以了，将来要像汉文帝加样。不随葬金宝珠玉。
刘秀对于臣下的歌功颂德阿谀奉承，常能持一种清醒的、有时是厌恶的态度，而表扬一些刚正不阿的官吏。有一次，刘秀外出打猎，直到深夜才回来，他想从洛阳城的东北门进城，结果守门的郅恽拒不开门。刘秀没法。只好转到东城门进了城。第二天郅恽上书批评了刘秀一顿，但刘秀却赏了郅恽100匹布，把掌管东门妁人贬为登封县尉。但刘秀毕竟是皇帝，不能容忍有伤尊严的事。大司徒韩歆为人直率，说起话来无所隐讳，刘秀经常对他不满，一次朝会上，韩歆列举大量事实证明要发生饥荒和动乱，言辞激烈，说起话来指天划地。自尊心受到伤害的刘秀气得当即晏了韩歆的官。韩歆回家后，刘秀仍怒气未消，又派人带着他的诏书去谴责他。罢官之后皇帝特诏谴责，这意味着要治死罪。结果是韩歆及其子韩婴被迫自杀。
刘秀对贵戚的过分行为有所约束，一般能够理智对待。刘秀大姐湖阳公主的奴仆大白天行凶杀人，躲在公主家申，官吏不能捉捕。洛阳县令董宣不能进公主府去搜查，就天天派人在公主府门口守着，只等那个凶手出来。听说公主要出厦门，跟随着她的正是那个杀人凶手。董宣得到了消息，就亲自带衙役赶来，拦住湖阳公主的车。湖阳公主认为董宣触犯了她的尊严，沉下脸来说：“好大胆的洛阳令，竟敢拦阻我的车马？”董宣没有被吓倒，不管公主阻挠，吩咐衙役把凶手逮起来，当场处决。公主立即回宫告到刘秀那里，刘秀大怒，立刻召董宣进宫，吩咐内侍当着湖阳公主的面，责打董宣，想替公主消气。
董宣说：“先别打我，让允许我说一句话。我说完了话，情愿死。”刘秀说：“你想说什么？”董宣说：“陛下是一个中兴的皇帝，应该注重法令，现在陛下让公主放纵奴仆杀人。还能治理天下吗？用不着打。我自杀就是了。”
说罢，他挺起头就向柱子撞去。刘秀连忙吩咐内侍把他拉住，董宣已经撞得血流满面了。刘秀赶紧要小太监抱住。要他给公主叩个头消消气，董宣坚决不叩。刘秀就要人按着脖强叩。董宣就两手撑地，最终也不低头。内侍知道汉光武帝并不想把董宣治罪。可又得给刘秀下令台阶，就大声地说：“回陛下的话，董宣的脖子太硬，摁不下去。”刘秀也只好笑了笑，下命令说：“把这个硬脖子撵出去！”湖阳公主不满地说：“陛下从前做平民的时候，还收留过遣亡的和犯死罪的人，官吏不敢上咱家来搜查。现在做了天子，怎么反而对付不了小小的洛阳令？”刘秀笑着说：“这就是天子与平民百姓不同啊。”刘秀奖励了董宣，给他加了一个“强项令”（意为刚强不肯低头的县令）的美名。
公元57年，文治武功的刘秀终于病逝。