刘秀（前5年1月13日—57年3月29日），字文叔。南阳郡蔡阳县（一说：今湖北省枣阳市，另说：今河南省南阳县瓦店南）人，汉高祖刘邦九世孙。东汉王朝开国皇帝（25年8月5日—57年3月29日在位），中国古代军事家、政治家。
刘秀早年入太学学习。王莽末年，赤眉、绿林起义先后爆发。
地皇三年（22年）十月，刘秀在宛城起兵反莽。
次年二月绿林军建立更始政权后，刘演任大司徒，刘秀任太常、偏将军。23年六月，新莽大军围绿林军于昆阳。刘秀突围调集援兵，与留守城内的义军合击，重创莽军。在昆阳之战中立了大功之后，逐渐与农民军分庭抗礼。后被封为萧王，河北地区的豪强地主先后归附，刘秀羽翼已丰，遂拒绝听从更始政权的调动。
同年秋，大败和收编河北地区的铜马等地的农民起义军，扩充实力，故有“铜马帝”之称。25年六月，正式称帝于鄗，重建汉政权，定都洛阳，史称东汉。27年，农民起义军全被刘秀消灭。35年，先后削平青州张步、渔阳彭宠、天水隗嚣、益州公孙述等豪强割据武装，恢复了中国的统一。57年二月，刘秀驾崩，享年六十三岁，谥号光武，庙号世祖，安葬于原陵。
即位后，致力于整顿吏治，加强专制主义中央集权，改革监察制度，提高刺举之吏的权限和地位。刘秀还采取不少措施来安定民生，恢复残破的社会经济。建武六年（30年）下诏恢复三十税一的旧制，并且罢郡国都尉官，停止地方兵的都试，一度废除更役制度。刘秀居安思危，勤于政务，自奉节俭，与开创“光武中兴”的局面有着直接关系。
刘秀是汉高帝刘邦的九世孙，出自汉景帝子长沙定王刘发一脉，刘秀的先世，因遵行“推恩令”的原则而从列侯递降。到他父亲刘钦这一辈，只是济阳县令这样的小官员了。
西汉建平元年十二月甲子日（前5年1月13日），刘秀出生在陈留郡济阳县舍，其父时为济阳令。史载刘秀出生时，有赤光照耀整个房间。刘钦感到奇怪，立即召来功曹史充兰，派他去问会占卜的人。充兰与马下卒苏永一起去卜人王长孙的住所。王长孙卜卦后，对苏永和充兰说：“这是件吉利的事情，不用多说了。”这年，在刘钦房前栽景天的地方有谷子长了出来，共有三株，每株一根茎九个穗，比一般谷子要长一二尺，是好谷子。父亲刘钦因此为其取名为“秀”，关于刘秀的长相，史书记载说他身长七尺三寸，美髯眉，大口隆准，与众不同。
元始三年（3年），其父刘钦在南顿县（在今河南项城市）县令任上去世，年仅9岁的刘秀与兄妹便成了孤儿，生活无依，被远在南阳郡蔡阳县（一说：今湖北省枣阳市，另说：今河南省南阳县瓦店南 ）的叔父刘良所抚养，成了普通的平民。
由于刘秀勤于农事，而其兄刘演好侠养士，经常取笑刘秀，将他比做刘邦的兄弟刘喜。但另一方面，刘秀也藏匿亡命之徒，官吏不敢上门过问。新朝天凤年间（14年―19年），刘秀到长安，入读太学，随名儒许子威治《尚书》，略通大义，并结识了邓禹、朱佑等，二人后来皆列入“云台二十八将”，是刘秀创业的班底。
刘秀成长之际，正逢王莽代汉立新之时。新莽末年，因其推行的改革盲目崇古，不切实际，又触动了上至豪强、下及平民的利益；加之水、旱等天灾不断，广袤中原赤地千里、哀鸿遍野。终于，在新莽天凤年间，赤眉、绿林、铜马等数十股大小农民军纷纷揭竿而起，大批豪强地主也乘势开始倒莽。顿时，海内分崩，天下大乱。
刘秀虽名为皇族后裔，但他这一支属于远支旁庶一脉。刘秀的为人与其长兄刘演不同，刘演不事家人居业，倾身破产，交结天下豪杰，和南阳的诸多子弟都欲趁乱起兵，欲图大事；而刘秀则为人“多权略”，处事极为谨慎。刘秀经过了深思熟虑，见天下确已大乱，方才决定起兵。
地皇三年（22年），南阳饥荒，刘演手下宾客抢劫别人，刘秀为了躲避官吏，前往新野的姐夫邓晨家躲避。同年秋，刘秀到宛城卖谷，与当地人李通及其从弟李轶密谋起兵。李通计划在材官都试骑士日起事，让李轶和刘秀到舂陵（今湖北枣阳市吴店镇）起兵。
十月，刘演正式打出了“复高祖之业，定万世之秋”的口号，决定起义，并派遣亲客，通知邓晨在新野起义，刘秀、李通、李轶等在宛城起义，自己则率七八千人在舂陵起义，自称“柱天都部”，联合新市、平林等绿林军。十一月，刘秀带领宾客从宛城来到舂陵，时值长兄刘演会众起兵。起初刘演起兵时，宗族都不愿意跟随，纷纷逃跑，直到看见刘秀穿绛衣大冠（当时的将军服饰），惊叹“谨厚者亦复为之”，才安下心来。刘祉、刘良等也追随起兵。
刘秀兄弟和南阳宗室子弟的兵马被称为舂陵军。当时兵少将寡，武器很差，甚至在初期，刘秀是骑牛上阵的。后经过激战杀死了新野尉，刘秀才有了战马。不久又杀死湖阳尉，占领棘阳。但随即就遭遇甄阜、梁丘赐等所率的新军，在小长安溃败，刘秀“单马遁走”，途中还救了妹妹刘伯姬，但姐姐刘元拒绝上马，以免拖累刘秀，最终与她的三个女儿被新军杀死。此次兵败后，新市、平林打算放弃对舂陵军的支援，刘秀便偕刘演、李通到宜秋见下江兵首领王常，说服他加入，最终新市、平林、下江与舂陵兵联合作战，于翌年正月在沘水、淯阳等地大败新军，并击杀甄阜、梁丘赐等新莽降领。
更始元年（23年）二月，西汉宗室刘玄被绿林军的主要将领拥立为帝，建元“更始”，是为更始帝。对此，刘演及南阳刘姓宗室极为不满，只是迫于在联军之中，绿林军人多势大，又有强敌在前，只得暂且作罢。刘演被封为大司徒，刘秀则受封为太常偏将军。更始政权建立，复用汉朝旗号，此举大大震动了新朝，王莽即遣大司空王邑、大司徒王寻发各州郡精兵共四十二万扑向昆阳和宛城一线，力图一举扑灭新生的更始政权。
同年五月，王邑、王寻率军西出洛阳，南下颍川（今河南省禹州市），与严尤、陈茂两部会合，迫使刘秀的部队从阳关（今河南省禹州西北）撤回昆阳（今河南省平顶山市叶县）。昆阳汉军仅九千人，众恐不敌，欲弃城退守荆州故地。刘秀以“合兵尚能取胜、分散势难保全”为由，说服诸将固守昆阳。此时新莽军队已逼近城北，刘秀率13名骑兵乘夜出城，赴定陵县、郾县调集援兵，后有步兵、骑兵一万七千精兵赴援昆阳。
王邑等人自恃兵力强大，扬言：“百万之师，所过当灭，今屠此城，蹀血而进，前歌后舞，顾不快耶！”
王邑军向昆阳城发起进攻，并挖掘地道，制造云车。昆阳守军别无退路，坚守危城。此时新军久战疲惫，锐气大减。刘秀于六月一日率领步骑万余人驰援昆阳。刘秀亲率千余精锐为前锋，反复猛冲，斩杀新军数十人。诸将说：“刘将军平生见小敌怯，今见大敌勇，甚可怪也，且复居前。请助将军！”
汉军士气大振，刘秀继续追击，迫使新军退却，诸部也乘胜攻击新军，斩首数百千级。随后刘秀又以勇士三千人，迂回到敌军的侧后，偷渡昆水（今叶县辉河），向王邑大本营发起猛烈的攻击。王邑依旧轻敌，下令各营勒卒自持，不得擅自出兵，自行和王寻率及万人迎战，王邑兵马陷入困境，王寻战死，诸将未敢出援。昆阳守军见城外汉军取胜，乘势出击。新军大乱，纷纷夺路逃命，互相践踏，积尸遍野。此时突然大风飞瓦，暴雨如注，滍水暴涨，新军万余人涉水被淹死，滍水为之不流。
新朝号称百万大军的主力覆灭于昆阳城下，三辅震动，新莽政权土崩瓦解。更始元年（23年）九月，绿林军攻入长安，王莽死于混战之中，新朝覆灭。
在昆阳之战中立下首功的刘秀马不停蹄南下攻城略地时，刘秀的长兄大司马刘演被更始帝所杀。刘演无故被杀，对刘秀来说是一个莫大的打击。但是刘秀能强忍悲伤、韬光养晦、隐忍负重。为了不受更始帝的猜忌，他急忙返回宛城，向更始帝刘玄谢罪，对刘演部将不私下接触。
虽然昆阳之功首推刘秀，但他不表昆阳之功，并且表示兄长犯上，自己也有过错，并且不敢为刘演服丧，“饮食言笑如平常”。不过在独居时就不吃酒肉，枕席间往往有泪痕。部下冯异劝他尽情哀痛，刘秀制止道：“卿勿妄言。”
更始帝本因刘演一向不服皇威，故而杀之，见刘秀如此谦恭，反而有些自愧。故刘秀不但未获罪，反而被拜为破虏大将军、武信侯。刘秀回到宛城并受封武信侯后不久，就在宛城迎娶了他思慕多年的新野豪门千金——阴丽华。
但是，刘秀心里明白，即便是一时让更始帝不猜疑自己，以后也可能会得到与兄长刘演一样的下场，毕竟自己声名远播、功高震主。
当时新莽王朝虽然覆灭，但是黄河以北各州郡都在持观望态度，未曾归附更始政权，赤眉军在山东发展迅速、声势日益壮大，还有“河北三王”、铜马、尤来、隗嚣、公孙述等等割据势力，刘赐对刘玄说：“刘秀是去河北招抚的最佳人选。并且河北一带只能是刘秀去才合适。”
再说，能不能摆平河北，决定更始政权的命运。当时南方流行一个童谣：“得不得，在河北。”
可是以大司马朱鲔为代表绿林军出身的将领强烈反对刘秀出巡河北。当初刘玄杀刘演，就是朱鲔和李轶的强烈提议，朱鲔他们不让刘秀去的原因很简单，不是他没有能力，而是他的能力太强了。刘玄很为难，朱鲔这边的反对意见也是很有道理的，让他去，刘秀势力壮大，太危险，不让他去，河北的招抚工作做不好，更危险。
就在刘玄犹豫不决的时候，冯异向刘秀献计，一定要想办法巴结左丞相曹竟及其子尚书曹诩，刘秀听从了冯异的建议，“厚结纳之”，在曹诩的协助下，刘秀才得以被派到河北，从而有了用武之地，更始元年（23年）十月，更始帝刘玄遣刘秀行大司马事北渡黄河，镇慰河北州郡。路上，刘秀的挚交邓禹杖策北渡，追赶上刘秀，对刘秀言：“刘玄必败，天下之乱方起，劝刘秀“延揽英雄，务悦民心，立高祖之业，救万民之命，以公而虑，天下不足定也！”
邓禹的话正合刘秀的心意。刘秀到河北后不久，前西汉赵缪王之子刘林即拥戴一个叫做王郎的人在邯郸称帝，而前西汉在河北的另一宗室、广阳王之子刘接也起兵相应刘林。
一时间，刘秀的处境颇为艰难，甚至有逃离河北之心，幸得上谷、渔阳两郡的支持，尤其是上谷太守耿况之子、少年英雄耿弇，一身豪气，对刘秀言道：“渔阳、上谷的突骑足有万骑，发此两郡兵马，邯郸根本不足虑。”刘秀高兴地指着耿弇道：“是我北道主人也！”
不久，刘秀率军在更始帝派来的尚书令谢躬和真定王刘杨的协助下，取得南栾之战胜利，攻破了邯郸，击杀了王郎等人。[22]值得一提的是，为了促成和真定王刘杨的联盟，刘秀亲赴真定王府，以隆重的礼仪迎娶了刘杨的外甥女——郭圣通，此时距刘秀在宛城迎娶阴丽华尚不足一年。
见刘秀在河北日益壮大，更始帝极为不安，他遣使至河北，封刘秀为萧王，令其交出兵马，回长安领受封赏，同时令尚书令谢躬就地监视刘秀的动向，并安排谢躬做幽州牧，接管了幽州的兵马。刘秀以河北未平为由，拒不领命。不久，刘秀授意手下悍将吴汉和岑彭利用谢躬兵败于尤来军之机袭取邺城，将其斩杀，其兵马也为刘秀所收编。而更始帝派到河北的幽州牧苗曾与上谷等地的太守韦顺、蔡允等也被吴汉、耿弇等人所收斩。自此，刘秀与更始政权公开决裂。
刘秀发幽州十郡突骑与占据河北州郡的铜马、尤来等农民军激战，经过激战，迫降了数十万铜马农民军，并将其中的精壮之人编入军中，实力大增，当时关中的人都称河北的刘秀为“铜马帝”。与此同时，他还派邓禹西入关中，派冯异攻打朱鲔等镇守的洛阳。
更始三年（25年），冯异、寇恂等报告在洛阳城外取胜的消息，诸将便借机提议为刘秀上尊号，刘秀拒绝，率军回到蓟县，继续追剿尤来军。将其剿灭后南下洛阳，途中群臣多次劝进，都被拒绝，直到耿纯点出了刘秀不称帝会让追随他的士大夫失望离心的道理后，刘秀才有意听从劝进。行至鄗城（今河北省邢台市柏乡县固城店镇），刘秀召见冯异，冯异也大力劝进，恰逢此时关中儒生强华（刘秀早年在太学读书时的同舍生）来献《赤伏符》，中有“刘秀发兵捕不道，四夷云集龙斗野，四七之际火为主”的谶语，群臣以此为据，再次劝进，刘秀终于答应。六月己未日（8月5日），刘秀在鄗城千秋亭即皇帝位，建元建武。为表重兴汉室之意，刘秀建国仍然使用“汉”的国号，史称后汉（唐末五代之后也根据都城洛阳位于东方而称刘秀所建之汉朝为东汉），刘秀是为汉世祖光武皇帝。
刘秀称帝后，于建武元年（25年）八月抵达河阳，调遣吴汉等将领包围困守洛阳的朱鲔。朱鲔担心刘秀因杀兄之仇而不放过他，数月都不投降。刘秀表示“举大事者不忌小怨”，派人向朱鲔保证如果投降，则决不清算，“官爵可保”，朱鲔遂降，刘秀履行诺言，封其为平狄将军、扶沟侯。十月，刘秀进入洛阳，定都于此。
此时的长安极度混乱，赤眉军拥立傀儡小皇帝刘盆子建立了建世政权，拥兵三十万众，进逼关中，更始遣诸将与赤眉大军交战，均大败而归，死伤甚重，三辅震动。不久，更始向赤眉请降，获封为长沙王，后为赤眉缢杀。刘秀闻绿林、赤眉两大起义军发生了火并，也派邓禹西入关中，以观时变。
此间，三辅大饥，人相食，城郭皆空，白骨蔽野，赤眉数十万大军拥在长安，不日粮草即告匮乏，只得撤出长安西走陇右以补充粮草，结果为割据陇右的隗嚣所败，恰是严冬，“逢大雪，坑谷皆满，士多冻死”，赤眉数十万大军只得东归再次折回长安，并击败了进驻那里的邓禹军，迫使其退出长安，但此时的赤眉军也遭受了极大的消耗。
见邓禹的西征军不利，刘秀遣冯异前往关中，代替邓禹指挥西征大军。冯异到后，邓禹联合冯异部与赤眉再战，结果再次大败，冯异只率少数人弃马步行才得脱身归营，而邓禹则败走宜阳。冯异收拢归散的部下，坚壁清野，待机再战。不久，冯异军与赤眉再次大战于崤底（今渑池西南），双方均倾众而出，一直大战到太阳偏西。在此之前，冯异提前选精壮之士化妆成赤眉军，伏于道路两侧，此时见双方皆已力衰，作为伏兵杀出，赤眉军惊溃大败，被冯异迫降者八万余人。崤底之战使赤眉军再遭重创，加之粮草已尽，不得已再次转向东南方，力图补充粮草和人马，摆脱困境。
早在崤底之战前，刘秀鉴于关中大饥，人相食而隗嚣的重兵又陈于西方的局面，料赤眉必向东或南方向运动，遂遣破奸将军侯进等屯新安（今渑池东），建威大将军耿弇屯宜阳（今宜阳西），在东、南两个方向堵截赤眉东归或南下之路。不久，刘秀得知冯异在崤底大破赤眉，而赤眉军主力十多万众南下走宜阳，刘秀乃亲自引大军驰援宜阳一线，与耿弇等人会合，共同阻击赤眉南下。刘秀亲率六军，于宜阳前线将大军摆开阵势，大司马吴汉精兵于最前，中军在其后，骁骑兵和带甲武士分陈于左右两侧。
赤眉军兵士疲敝，粮草缺乏，士气低落到了极点，自崤底失败后一路从关中折向南，至宜阳，正迎面撞上刘秀布下的重兵，兵困粮乏的赤眉军根本无力再战，而后面又有冯异的大军，再回关中已无可能。在已陷入绝境的情况下，尚有十几万兵马的赤眉军被迫在宜阳请降，并向刘秀呈上了得自更始帝之处传国玉玺和更始帝的七尺宝剑。赤眉降后，上缴的兵器和甲胄堆放在宜阳的城西，与旁边的熊耳山（山名，因似熊耳而得名，在宜阳以东）一样高。至此，起自新莽天凤五年，纵横山东十余年的赤眉军被刘秀扼杀在了血泊之中。
在与赤眉军在关中激战的同时，刘秀在关东（即函谷关以东）一线亦派遣以虎牙将军盖延为首的诸将对梁王刘永进行了东征。刘永，西汉梁孝王刘武的八世孙，其家世代为梁王，据梁地，故在梁地素有威名，声望极大。王莽摄政之时，其父梁王刘立因结连平帝外家卫氏，被王莽所杀。更始帝立，刘永复被册封为梁王，据旧地。后更始政乱，刘永遂据国起兵，以其弟刘防为辅国大将军，招揽沛人周建等豪杰为其将帅，攻下齐阴、山阴、沛、楚、淮阳、汝南等二十八城，并遣使拜董宪为翼汉大将军（后又封海西王）、张步为辅汉大将军（后又封齐王），与共连兵，遂专据东方。
更始败亡之后，刘永自称天子，在睢阳登基。对于刘秀来说，近在东方睢阳的刘永是对其威胁最大的军事集团，刘永所在的睢阳距洛阳近在咫尺，时刻威胁着京师洛阳的安全。
自建武二年（26年）始，刘秀先后派虎牙将军盖延和建威大将军耿弇分别平定了割据睢阳的刘永和青州的张步，特别是耿弇与齐王张步的战斗，极为惨烈，“城中沟堑皆满，八九十里僵尸相属”。此间，刘秀还亲征海西王董宪，于桃城之战大获全胜。到建武六年（30年）初，关东基本上为刘秀所定。
自建武元年（25年）至建武六年（30年）初，经过近六年的东征西讨，刘秀已经基本上控制了除陇右和巴蜀之外的广大中原之地，基本上统一了中国的东方，与西北陇右的隗嚣、西南巴蜀的公孙述形成了鼎足之势。
建武六年（30年）四月，光武帝至长安，告隗嚣将派建威大将军耿弇等七将军从陇西攻蜀。隗嚣反对，并派大将王元率兵据陇坻（今陕西陇县西北），伐市塞道阻止汉军进攻。四月，汉军沿渭北平原翻陇山仰攻陇坻，结果大败。王元跟踪追击，幸马武率精骑断后，使汉军得以撤回。刘秀留耿弇守漆县（今陕西彬县），冯异守栒邑（今陕西旬邑东北），祭遵守沂县（今陕西陇县南），另调吴汉由洛阳西进，在长安集结兵力。隗嚣乘胜派行巡攻栒邑，王元取肝县，均被击败。
时割据河西的窦融已归附刘秀，进攻金城（今甘肃兰州市西北），击破助隗嚣的羌族豪强何封等部，隗嚣腹背受敌。隗嚣大将马援也在隗嚣反汉时归附于汉。光武帝给其精骑五千，招降隗嚣部属和羌族豪长，从内部分化瓦解隗嚣。隗嚣上书刘秀表示亲善，企图以此作为缓兵之计，未遂。即派使向公孙述称臣。
建武七年（31年）春，公孙述立隗嚣为朔宁王，出兵援陇。秋，隗亲率步骑三万进攻安定郡（郡治高平，今宁夏固原），进至阴架（今甘肃泾川东）。另派部队进攻肝县，企图夺取关中，冯异、祭遵分别击败。次年春，来歙率军二千，秘密从番须、回中，袭占略阳，威胁嚣所据冀县。
隗嚣集中精锐反攻略阳数月未克。闰四月，刘秀利用隗嚣顿兵坚城、士卒疲惫之机，进兵高平第一城，窦融也率河西步骑数万前来会师。汉军分路挺进陇山，招降瓦亭守将牛邯等隗嚣大将十三人。属县十六、军队十余万皆降，略阳围解。隗嚣率残部逃奔西城。汉军占领天水郡。适值农民军余部复起，京师骚动，刘秀赶回洛阳。
同年十一月，岑彭水灌西城时，隗嚣部将王元、行巡、周宗率蜀援军五千人赶到，从高地反击，汉军措手不及，王元等突入西城，迎隗嚣入冀。时汉军补给困难，粮食已尽，各部被迫出陇西。隗嚣收拾残部，一时又夺占陇西数郡。九年正月，隗嚣死。部众拥立其少子隗纯为王。
建武十年（34年）八月，耿弇、寇恂攻破高平第一城。十月，来歙、盖延攻破落门，王元只身逃奔公孙述，隗纯等投降。陇西至此平定。
平陇战后，刘秀即从南、北两个方向，对益州的公孙述展开攻势。
建武十一年（35年）三月，大司马吴汉率荆州兵六万，马五千匹，于荆门与岑彭会合，沿长江西上入蜀；来歙、盖延率诸军自陇西南下攻河池入蜀。南线岑彭军溯江西上，攻克荆门，俘程讯，斩任满，田戎退守江州（今四川重庆市北嘉陵江北岸），彭遂由三峡，长驱直入江关。沿途郡县降附，大军直迫江州。
建武十一年（35年）六月，北路来歙军大败王元、环安军，攻破下辨（今甘肃成县西北）、河池，挺进蜀中。公孙述派人刺杀来歙，刘秀乃派将军刘尚继续率军南下。江州城固粮多，不易攻破，岑彭遂留兵围困，自率主力直指垫江（今四川合川），攻破平曲（今四川合川东）。公孙述令其将延岑、吕鲔、王元、公孙恢率军拒守广汉（郡治樟潼，今属四川）、资中（今四川资阳），另派侯丹率二万人拒守黄石（今四川涪陵东北横石滩）。
岑彭留臧宫于平曲拒蜀兵主力延岑，而自率军折回江州，溯江西上，袭破黄石，倍道兼程二千余里，迂回岷江中游，占领武阳（今四川彭山东），进击广都（今四川成都市南，岷江东北岸）。公孙述派人刺杀岑彭。刘秀命吴汉率兵三万赶到前线，接替岑彭指挥。
建武十二年（36年）一月，吴汉败蜀军于鱼腹津（今四川眉山之岷江渡口），进围武阳，歼灭蜀援军五千余人。西上再破广都，逼近成都。吴汉求胜心切，率二万步骑进攻成都，兵败。吴汉随即改变战术，乘夜秘撤到锦江南岸与副将刘尚合兵，并力对敌，转败为胜。此后，吴汉根据刘秀敌疲再攻的战术，与蜀军战于成都、广都之间，歼灭公孙述大量有生力量，兵临成都城下。十一月，臧宫攻克繁（今四川彭县西北）、郫（今四川郫县）与吴汉会师，合围成都。公孙述招募五千敢死士交延岑指挥，准备决战。延岑在市桥（今四川成都市南郊）大败吴汉。吴汉隐蔽精锐，示弱诱敌。公孙述贸然出击，蜀军大败，公孙述重伤死。延岑见大势已去，率成都守军降。
自建武元年至建武十二年（36年），刘秀登基后用了十二年的时间终于平定天下，使得自新莽末年以来四分五裂、战火连年的中国再次归于一统。
自新末大乱到天下再次一统，历经近20年的时间，此间百姓伤亡惨重，战死和病饿而死者不计其数，到刘秀再次统一天下之后，天下人口是“十有二存”。
为了使饱经战乱的中原之地尽快的恢复和发展，刘秀则“知天下疲耗，思乐息肩。自陇、蜀平后，非儆急，未尝复言军旅”。
建武二十七年（51年），功臣朗陵侯臧宫、扬虚侯马武上书：请乘匈奴分裂、北匈奴衰弱之际发兵击灭之，立“万世刻石之功”。刘秀下诏说：“今国无善政，灾变不息，人不自保，而复欲远事边外乎！不如息民。”
刘秀勤于政事，“每旦视朝，日仄乃罢，数引公卿郎将议论经理，夜分乃寐”。多次发布释放奴婢和禁止残害奴婢的诏书，使得自西汉末年以来大量失去土地的农民沦为奴婢的问题得到了极大的改善，也使得战乱之后大量土地荒芜而人口又不足的问题得到了解决。实行轻徭薄税，为减少贫民卖身为奴婢，经常发救济粮，减少租徭役，发展农业生产，兴修水利。
罢免贪官污吏，加强中央集权，同时，光武帝还大力裁撤官吏，合并郡县，这样极大的减轻了人民的负担。到刘秀统治的末期，人口数量达到了两千多万，增长了一倍还多，经济也得到了极大的发展，历史上称其统治时期为光武中兴。不过刘秀并未自满，表示“今国无善政，灾变不息，百姓惊惶，人不自保”，“即位三十年，百姓怨气满腹”，后来又以日食为由要求百官上书言事时不得称自己为“圣”。
当时南阳郡新野县的阴丽华美貌庄重，刘秀早年就有“娶妻当得阴丽华”的愿望。昆阳战后次年，刘秀乃如愿娶阴氏为正室。婚后次年，刘秀为巩固与真定王刘扬的联盟，再娶刘扬外甥女郭圣通并以之为正室，亦宠之。郭氏与阴氏并为刘秀生下五子，及刘秀即位之初，并为贵人。
建武二年（26年）因阴氏族小辞后，郭氏因得立为皇后，其长子强遂立为皇太子。刘秀因此甚感有愧于阴氏，益加宠遇。至建武十七年（41年），光武乃废郭氏，立阴氏为后。
建武十九年（43年），刘秀又以阴氏长子东海王阳聪敏有君人之度，皇太子强又上表辞位。乃废强为东海王而以阳为皇太子。阳改名庄，即日后之汉明帝。
建武中元二年二月戊戌日（57年3月29日[38]），刘秀在南宫前殿逝世，享年六十二岁。遗诏说：“我无益于百姓，后事都照孝文皇帝制度，务必俭省。刺史、二千石长吏都不要离开自己所在的城邑，不要派官员或通过驿传邮寄唁函吊唁。”
刘秀死后不久，其子刘庄继位，于同年三月丁卯日，葬刘秀于原陵，上庙号世祖、谥曰光武皇帝。
刘秀以优待功臣贵戚为名，赐以爵位田宅，高官厚禄，而摘除其军政大权。刘秀鉴于西汉前期三公权重，权柄下移，虽设三公之位，而把一切行政大权归之于设在中朝由皇帝直接指挥的尚书台。
尚书台设尚书令一人，秩千石，尚书仆射一人，六曹尚书各一人，秩皆为六百石，分掌各项政务。以下设有丞、郎、令史等官，所有一切政令都由尚书台直接禀陈皇帝，由皇帝裁决。从此，“天下事皆上尚书，与人主参决，乃下三（公）府”[40]；“虽置三公，事归台阁”，“三公之职，备员而已”。
但是到了东汉后期，有权势的大臣多加“录尚书事”的职衔，从而权柄再度下移，尚书台又蜕变为权臣专政的工具。
刘秀鉴于西汉后期吏治败坏、官僚奢侈腐化的积弊，即位以后，注意整顿吏治，躬行节俭，奖励廉洁，选拔贤能以为地方官吏；并对地方官吏严格要求，赏罚从严。因而经过整顿之后，官场风气为之一变。故有“内外匪懈，百姓宽息”之誉。
刘秀对吏治的要求以严苛着称，史载当时“天子勤吏治，俗颇苛刻”，“光武承王莽之余，颇以严猛为政”。这也导致了一些高官以微罪或无罪而受严惩，例如大司徒伏湛因为没有报告河南尹和司隶校尉在高庙争执而被罢官；大司徒韩歆因为多次直言进谏而被罢官，终至受责自杀；大司徒戴涉因所举荐的太仓令犯罪而死于狱中；大司空宋弘因在没有证据的情况下弹劾上党太守而被罢官；大司空朱浮因“卖弄国恩”而被罢官，等等。这种过于严苛的做法也受到了一些批评。
建武六年（30年），刘秀令司隶州牧各实所部，省减吏员，县国不足置长吏可合并者，上大司徒、大司空二府。于是刘秀下诏：“并省四百余县，吏职减损，十置其一。”
刘秀善待功臣，分封三百六十多位功臣为列侯，给予他们尊崇的地位，只解其兵权。并且招揽大批文吏入朝。刘秀于建武六年（30年）让功臣列侯回到自己的封地。当时刘秀对三公要求严格，如果功臣们在朝担任官职的话难免犯错，这样会失去爵位和土地，刘秀为了保全他们的爵位的土地才让他们回到封地，远离朝廷。
建武元年（25年）十月，刘秀称帝，采纳来歙联陇制蜀、西和东攻的建议，确定了先关东、后陇蜀，由近及远、各个击破，统一全国的战略方针。
建武二年（26年）至建武五年（29年），刘秀一方面命来歙出使陇西，完成联陇制蜀的战略，解除了西顾之扰；一方面集中主力以洛阳、河内（郡治怀来，今河南武陟西南）为中心，对关东各割据势力展开攻势。
建武二年（26年）春，破睢阳，刘永战败退往谯县（今安徽亳县）。
建武三年（27年）六月，刘永被杀。并且消灭赤眉军于宜阳，夺取长安，取得东西二京。
建武四年（28年）五月，大将军朱佑、建威大将军耿弇北讨彭宠，建武五年（29年）二月，彭宠被奴仆杀死，刘秀攻占燕蓟及其以北地区。
建武六年（30年）二月，杀董宪于朐县，夺占东海之地。关东各割据势力相继被刘秀击破。
建武十二年（36年）灭蜀。
刘秀废除西汉时的地方兵制，撤销内地各郡的地方兵，裁撤郡都尉之职，也取消了郡内每年征兵训练时的都试，地方防务改由招募而来的职业军队担任。但是，到了东汉后期，州牧刺史逐渐权重，兼有军政财大权，地方兵力又逐渐兴起。
刘秀以“柔道”治国，致力于稳定统治的经济建设和政治建设，实行加强中央集权为中心的军制改革，针对周边少数族的威胁，制定了以保守为主的边防政策。刘秀的边防政策基本上维护了东汉政权边境安全与社会稳定，成为\"光武中兴\"的重要原因，但其保守性，也对东汉边防带来了消极的影响。
东汉初年，针对战乱之后，生产凋敝，人口锐减的情况，刘秀注意实行与民休养生息政策，薄赋敛。
建武六年（30年），下诏恢复西汉前期三十税一的赋制。其次偃武修文，不尚边功。刘秀“知天下疲耗，思乐息肩，自陇蜀平后，非警急，未尝复言军旅”不会轻易发动边功。
自西汉后期以来，农民之沦为奴婢、刑徒者日益增多，成为西汉末年阶级矛盾日益尖锐化中的一个重要问题。王莽末年，不少的奴婢、刑徒参加起义；同时在一些割据势力的军队中也有不少的奴婢、刑徒。刘秀在重建汉朝政权中，为了瓦解敌军、壮大自己的力量，也为了安定社会秩序、缓和阶级矛盾，曾多次下诏释放奴婢，并规定凡虐待杀伤奴婢者皆处罪。另外，还规定不许任意杀伤奴婢以及废除“奴婢射伤人弃市律”，说明奴婢的身份地位较之过去有所提高。同时，在省减刑罚的诏令中，还多次宣布释放刑徒，即“见徒免为庶民”。
刘秀为了清查核实垦田亩数和户口、年龄，下诏度田，刘秀还严厉打击\"度田\"不实的官员，平息了由此引起的叛乱，使\"度田\"取得了成功。与\"度田\"措施相一致，光武帝执行抑强政策以限制和打击豪强势力，其政权并非代表豪强地主利益的\"豪族政权\"。\"度田\"事件后，与此相关的户口调查与上计制度一直得到贯彻执行，因此，东汉时期的户口统计数据是真实可信的。
东汉本是在豪强势力支持下建立起来的。但豪强势力的发展，土地兼并的逐渐严重，既威胁皇权，也影响百姓生活，以及为了加强朝廷对全国垦田和劳动人手的控制，平均赋税徭役负担，刘秀于建武十五年（39年）下诏令各郡县丈量土地，核实户口，作为纠正垦田、人口和赋税的根据，又命考察二千石长吏阿枉不平者。诏下之后，遇到豪强势力的抵制。
刘秀下令将度田不实的河南尹张汲及其他诸郡太守十余人处死，表示要严厉追查下去。结果引起各地豪强大姓的反抗，“郡国大姓及兵长群盗，处处并起，青、徐、幽、冀四州尤甚”，予东汉以极大威胁。面对两种不同性质的反抗，光武帝采取镇压与安抚并用的手段，一方面“遣使者下郡国，听群盗自相纠拖，五人共斩一人者，除其罪”。很快，贼便解散了。
另一方面，把捕到的作乱首领人物迁往他郡，“赋田授廪”，切断他们与原所在郡的联系，给了豪强地主严重的打击。经过度田事件后，郡国大姓的抗衡平静下来，出现了“牛马放牧，邑门不闭”的大好局面。度田也成为东汉的定制。因各项政策措施地实行，为恢复发展社会生产创造了有利的条件，使得垦田、人口都有大幅度的增加，从而为东汉前期八十年间国家强盛的“明章之治”奠定了物质基础。
建国后，刘秀在洛阳修建太学，设立五经博士，恢复西汉时期的十四博士之学。还常到太学巡视和学生交谈。在他的提倡下，许多郡县都兴办学校，民间也出现很多私学。
刘秀继承了西汉时期独尊儒术的传统，东汉建立后，即兴建太学，设置博士，各以家法传授诸经。刘秀巡幸鲁地时，曾遣大司空祭祀孔子，后来又封孔子后裔孔志为褒成侯，用以表示尊孔崇儒。特别是对儒家今文学派制造的谶纬迷信更是崇拜备至。同时，刘秀鉴于西汉末年一些官僚、名士醉心利禄，依附王莽，乃表彰气节，对于王莽代汉时期隐居不仕的官僚、名士加以表彰、礼聘，表扬他们忠于汉室、不仕二姓的“高风亮节”。
刘秀重用文人贤士，极为重视图书文化建设和皇家藏书的收藏。王莽末，典籍被焚，鉴于西汉官府藏书散佚，而民间藏书颇多，他每至一地，未及下车，而先访儒雅，采求阙文，补缀遗漏。他下旨天下，广为收集。先是四方学士，多怀挟图籍，遁逃林籔。自此而后，鸿生矩儒，莫不抱负典策图籍，芸汇京师。数十年间，朝廷各藏书阁，旧典新籍，叠积盈宇，汗牛充栋。如“石室”、“兰台”、“仁寿阁”、“东观”等多处，藏书的规模和数量超过了西汉。迁还洛阳时，其经牒秘书，载乘2000余辆。奠定了东汉国家藏书的基础。
刘秀以图谶兴，其在用人、庙祀、封禅诸事中以谶决之。但刘秀对谶纬的作用有着清醒的认知，用谶颇为理性，终围绕社会现实政治的需要，有选择、有条件地利用，其用谶的范围也往往不涉及关乎国计民生的政治实务。光武用谶的政治目的是为了通过统一图谶，官定出一套服务于刘氏皇权的神学理论，并严格限制图谶的“新作”、“新解”。
刘秀祭祀天地活动，既依凭“元始中故事”，又有自己的创设。郊祀制度的构建方面，重在洛阳南郊坛形制。说明东汉的郊祀制度既是汉代阴阳五行观念盛行的产物，又是向传统礼经回归的结果。
东汉建立伊始，匈奴、羌、鲜卑、乌桓、蛮（夷）等少数族就对政权构成了严重的威胁与破坏。刘秀在“柔道”思想的指导下，针对不同的少数族，因时因地制宜，一改汉武帝以来对少数民族的征服和王莽的大民族主义，从休养生息的总方针出发，对周边少数民族采取的是友好、友善、自治、互助的的政策，属于以德治边。这些政策成功地缓和了民族矛盾，避免了大规模的战争。通都大邑商业繁荣，商人的足迹远至西域和国外。
光武帝时期，在东汉实力占据优势地位的形势下，东汉与南匈奴达成协议，明确了双方的权利和义务，构筑起汉匈关系的一个新模式。东汉建立之初，历经战乱，人口大量减少，光武帝忙于统一大业，无暇顾及匈奴。反观匈奴，在单于舆的领导下，趁着两汉之际的乱局，恢复了对西域和邻近少数民族如乌桓的统治，趋向兴盛。形势的不同使得双方在交往过程中采取不同的姿态。单于舆把自己比作冒顿，骄傲自大，蛮横无理，而光武帝只能忍让，“待之如初”，愿意与匈奴恢复和亲关系。
此后，双方的发展走向不同的道路。东汉方面，建武十二年（36年）灭蜀之后，天下统一，政治趋向稳定；匈奴方面，贵族之间为争夺单于之位发生内乱：先是本应嗣位的右谷蠡王伊屠知牙师被单于舆杀害，然后是右薁鞬日逐王比因受猜忌而被监视，萌生归附东汉之意。
建武二十二年（46年），连续的自然灾害如干旱、蝗灾和瘟疫袭击了匈奴，严重损耗了其人力和畜力。面对内争和天灾，单于舆和比分别向东汉示好，但提出的要求大相径庭：舆是“遣使诣渔阳求和亲”，比是遣使“诣西河太守求内附”。和亲意味着匈奴与东汉具有对等地位，内附则表明匈奴放弃政治独立性。即使如此，光武帝没有立即答应比的请求，直到建武二十四年（48年）比再次请求通好时，五官中郎将耿国力排众议，主张依据“孝宣故事”来接纳。光武帝采纳了耿国的建议，于是比自立为呼韩邪单于，匈奴由此南、北分裂。
建武二十七年（51年），功臣朗陵侯臧宫、扬虚侯马武上书：请乘匈奴分裂、北匈奴衰弱之际发兵击灭之，立“万世刻石之功”。刘秀下诏说：“今国无善政，灾变不息，人不自保，而复欲远事边外乎！不如息民。”
光武帝初立，莎车国王康带领莎车周围的民族一起抗拒匈奴，而且还“拥卫故都护吏士妻子千余口，檄书河西，问中国动静，自陈思慕汉家”。
建武五年（29年），河西大将军窦融按照惯例立康为汉莎车建功怀德王、西域大都尉，让莎车国王代为管理西域五十五国。
建武九年（33年），莎车国王康去世，光武帝谥康为宣成王。立康的弟弟贤为莎车国王，其后贤攻破拘弥国、西夜国，杀死了拘弥国和西夜国的国王，在没有得到朝廷同意的情况下立其兄康的两个儿子为拘弥、西夜王。这是莎车国的扩张行为，由于东汉王朝的势力还没有进入西域，所以也就默认了莎车国的扩张行为。
建武十四年（38年），莎车国王贤与鄯善国王安一并派遣使者到洛阳朝贡，东汉王朝认可了这种政治关系。
建武十七年（40年），莎车国王贤再次派遣使者朝贡奉献，请求设置西域都护。光武帝认为事情重大，便询问大司空窦融，窦融认为，“贤父子兄弟相约事汉，款诚又至，宜加号位以镇安之”。光武帝于是“因其使，赐贤西域都护印绶，及车旗黄金锦绣”。
对此，敦煌太守裴遵进言说：“夷狄不可假以大权，又令诸国失望。”光武帝又听从了裴遵的话，下诏书收回了赐给莎车国王贤的都护印绶，“更赐贤以汉大将军印绶”。莎车国王贤不肯交出都护印绶，虽然最后迫于压力还是交出都护印绶，但是莎车国王贤由此开始与朝廷产生矛盾，仍然称自己是朝廷封的大都护。此后，莎车国王贤越来越骄横，要求西北边疆的各个民族向莎车缴纳赋税，还多次进攻龟兹诸国，由此引发了西北边疆的不稳定，同时也损害了朝廷的政治形象。
建武二十一年（45年），西域鄯善、车师等十六国“皆遣子入侍奉献，愿请都护。刘秀以“中国初定，未遑外事，乃还其侍子，厚加赏赐”。
建武十二年（36年），九真郡徼外蛮里张游内附汉朝，光武帝封为归汉里君。翌年，南越徼外蛮夷献白雉、白菟。至十六年，交址郡女子征侧及其妹征贰造反，攻击郡城。九真、日南、合浦的少数民族都纷纷响应，攻陷六十五城，自立为王。交址刺史及诸太守仅得自守。光武帝乃诏长沙、合浦、交址具车船，修道桥，通障溪，储粮谷。
建武十八年（42年），光武帝派遣伏波将军马援、楼船将军段志，发长沙、桂阳、零陵、苍梧兵万余人讨之。翌年夏四月平定叛乱，斩征侧、征贰等，其余都投降，将其渠帅三百余口迁徙到零陵。
建武二十三年（47年），武陵蛮精夫（酋长）相单程等据其险隘，骚扰郡县。光武帝遣武威将军刘尚发南郡、长沙、武陵兵万余人，乘船溯沅水入武溪讨伐武陵蛮，全军覆没。
建武二十四年（48年），相单程等下攻临沅，光武帝派遣谒者李嵩、中山太守马成讨伐，不能消灭。翌年春，光武帝又遣伏波将军马援、中郎将刘匡、马武、孙永等率兵至临沅，击破相单程，相单程投降，东汉在当地设置吏司，武陵蛮问题遂告解决。
光武帝平定公孙述后，亦开始经营西南夷地区。他封保境安民的益州郡太守文齐为镇远将军、成义侯，承认邛都夷人长贵的邛谷王、越巂太守的地位。对于少数民族叛乱则予以镇压，如建武十八年（42年），夷渠帅栋蚕与姑复、楪榆、梇栋、连然、滇池、建伶、昆明诸种反叛，杀长吏。
光武帝于翌年派遣武威将军刘尚等发广汉、犍为、蜀郡人及朱提夷，合万三千人讨伐，建武二十年（44年）与栋蚕等连战数月，全部击破。翌年正月，追至不韦，斩栋蚕帅，平定云南地区，同时刘尚又派兵诛杀了企图借劳军为名毒杀他的长贵，迁徙其家属于成都。
建武二十七年（51年），哀牢王贤栗等率部众向越巂太守郑鸿投降，请求内属。光武帝封贤栗等为君长。从此哀牢每年都来朝贡。
建武年间，东夷各族都来东汉朝贡觐见。
建武二十五年（49年），夫余王遣使奉贡，光武帝给予丰厚回报，于是每年都有使者朝贡。
王莽时，贬高句骊王为下句骊侯，导致东北边疆不安。光武帝即位后，高句骊遣使朝贡，光武帝复其王号。建武二十三年（47年）冬，句骊蚕支落大加戴升等万余口诣乐浪郡内属。
建武二十五年（49年）春，句骊侵扰右北平、渔阳、上谷、太原，辽东太守祭肜以恩信招抚，于是又归顺汉朝。另一方面，光武帝废除了控制沃沮的乐浪东部都尉，封其渠帅为沃沮侯，后沃沮臣属句骊。
光武帝初年，乌桓与匈奴联合骚扰边境，代郡以东尤被其害。
建武二十一年（45年），光武帝派遣伏波将军马援将三千骑出五阮关攻击乌桓，未能成功。
建武二十二年（46年），匈奴内乱，乌桓趁机击破匈奴，光武帝就向乌桓赠送布帛。
建武二十五年（49年），辽西乌桓大人郝旦等九百二十二人归顺东汉，光武帝乃命大会劳飨，赐以珍宝。乌桓或愿留宿卫，封其渠帅81人为侯王君长，都居于塞内，负责招抚乌桓部落，并为东汉侦察情报，协助攻击匈奴、鲜卑。后光武帝依据司徒掾班彪的建议，恢复设置护乌桓校尉。
另一方面，鲜卑也在光武帝初年与匈奴、乌桓骚扰北部边境。
建武二十一年（45年），鲜卑与匈奴入侵辽东，被祭肜击破，全军覆没，由此畏惧东汉。
建武二十五年（49年），鲜卑开始遣使朝贡东汉，后鲜卑都护偏何协助汉朝击溃北匈奴，得到赏赐。
建武三十年（54年），鲜卑大人于仇贲、满头等率种人来到洛阳朝贺，正式归顺汉朝。光武帝封于仇贲为王，满头为侯。
早在汉朝时期，日本列岛已经有国家向中国奉贡朝贺了。在中国古代史籍中，最早对日本作出具体记载的是《三国志·魏书》的《倭人传》。该传认为在中国汉朝时，倭国已开始遣使交通，“汉时有朝见者”。刘秀还是中国历史上最早接见日本使者的帝王。
建武中元二年（57年），刘秀接见倭国使者，使者表示愿为汉臣藩。求汉皇赐名，汉以其人矮，遂赐“倭国”。并向倭人“赐以印绶”之事。使者又求汉皇赐封，刘秀又赐其为“倭奴王”。当时，日本想借着臣属于汉王朝树立自己权位和王位。因此举国大喜。1784年在日本九州地区福冈县的志贺岛上，一个名叫甚兵卫的农民发现了一件古物——一枚中国汉朝时期的金印。上面刻有“汉委奴国王”三行五个字的金印，便是中国《后汉书》里记载的刘秀所赐印章。
该金印被认为是刘秀授予当时日本倭奴国主作为藩属国的认证。而刘秀之所以赐给委奴国王蛇钮金印，以诸侯王的规格相待，说明汉朝对于委奴国遣使的高度重视，广言之，也就是对于与日本列岛交往的重视。
历史评价
马援：1前到朝廷，上引见数十，每接燕语，自夕至旦，才明勇略，非人敌也。且开心见诚，无所隐伏，阔达多大节，略与高帝同。经学博览，政事文辩，前世无比。
2恢廓大度，同符高祖，乃知帝王自有真也。
冯衍：皇帝以圣德灵威，龙兴凤举，率宛、叶之众，将散乱之兵，歃血昆阳，长驱武关，破百万之陈，摧九虎之军，雷震四海，席卷天下，攘除祸乱，诛灭无道，一期之间，海内大定。继高祖之休烈，修文武之绝业，社稷复存，炎精更辉，德冠往初，功无与二。
张纯：兴于匹庶，荡涤天下，诛锄暴乱，兴继祖宗。
班固：于时之乱，生民几亡，鬼神泯绝，壑无完柩，郛罔遗室，原野厌人之肉，川谷流人之血，秦、项之灾犹不克半，书契已来未之或纪也……
于是圣皇（光武帝）乃握乾符，阐坤珍，披皇图，稽帝文，赫然发愤，应若兴云，霆击昆阳，凭怒雷震。遂超大河，跨北岳，立号高邑，建都河、洛。绍百王之荒屯，因造化之荡涤，体元立制，继天而作。系唐统，接汉绪，茂育群生，恢复强宇，勋兼乎在昔，事勤乎三五