攻占两京
赤眉军分成两路向西进攻长安。刘玄派兵去抵抗，接连打了几个败仗，急得他不知道怎么办才好。张卬、王匡他们就私下商议说：“赤眉说到就到，咱们设法在这儿呆下去了。不如趁早收拾些财物，回南阳去再找路子。要是南阳也守不住，咱们就到大湖里去做大王！”他们就派人会见刘玄，向他说了这个主意。刘玄可不愿意回南阳去，没答应。张卬就想着发兵强迫刘玄离开长安。刘玄得到消息，先下手为强，发兵去打张卬。张卬和王匡只好一块儿逃走了，南方起义军就这么互相火并起来。这时候，赤眉军已经到了长安城下。
赤眉军看着刘玄不行了，想另外立一个姓刘的人做皇帝。队伍里姓刘的人还真不少，一找就找出七十多个，其中有个刘盆子，据说跟皇室的血统最近。他才十五岁，是给樊崇的部下看牛的，大伙儿都管他叫牛倌儿。樊崇就决定立他为天子。大伙儿让刘盆子换身衣服。他不依，还哭着不走。结果只好让他披着头发、光着脚，破破烂烂地去见樊崇。刘盆子见了樊崇，不敢再使性，就穿上了小皇帝的衣服，戴上了小皇帝的冠冕。樊崇领着部下，共同立刘盆子为天子。文武百官向他朝见，窘得他不知道该怎么应付。一退了朝，他赶紧换上了原来的衣服，溜到外面，要跟别的牛倌在一块儿。大伙儿只好把他留在屋子里，吩咐手下人别让他随便出去。
赤眉军就打着汉天子刘盆子的旗号，来征伐刘玄。刚巧张卬和王匡从长安逃出来。他们投降了赤眉军，回过头来把赤眉军领进了长安城。刘玄急得没法可使，带着妻子和宫女们从北门逃了出去。他跑到了一个驿舍里，正想歇口气儿，赤眉军的使者已经来到跟前，传着上面的命令，叫刘玄投降。使者又说，现在投降，还可以封为长沙王；过了二十天，他要投降也不允许了。刘玄只好跟着使者到长乐宫会见刘盆子和樊崇。他光着上身，向刘盆子奉上了玉玺。刘盆子当然只听樊崇的，封他为长沙王，让他住在长安。
汉光武这时候正在攻打洛阳。把朱鲔困在洛阳，有好几个月了，可还是打不下来。现在听说刘玄完了，就派人劝朱鲔投降。朱鲔这时内无粮草，外无救兵，只好带着队伍出来投降。汉光武让他做了将军， 还 封 为 侯。打下了洛阳，汉光武就把洛阳作为京都［因为长安在西边，洛阳在东边，所以前汉也叫西汉，后汉也叫东汉］。
汉光武住在洛阳很不放心。各地方自立为王，自立为帝的人还真不少，占据一块小地方做土皇帝的，那就更多了。可他最不放心的，还是赤眉军这一路。赤眉军占领着长安，是个大威胁，就不知道邓禹打的什么主意，为什么还不攻打长安呐？
邓禹不但不攻打长安，反倒带着军队越走越远了。他对将士们说：“咱们孤军深入，前面没有给养，后面运粮困难。赤眉刚进长安，正在势头上，马上和他们交战，准得吃亏。可他们人多粮少，在长安呆下去，迟早是要变动的。我探听到上郡、北地、安定三个郡有的是粮食、牲口。咱们不如先拿下这三个郡，给养就不用愁了。等到长安乱了，再打不迟。”
邓禹带着人马，绕着大弯儿由东往北，转西向南，开走了。这时候，赤眉军在长安城里，把粮食吃光了，再也呆不下去了。可他们还能到哪儿去呐？往北，邓禹的军队扼住了北上的道儿；往东，洛阳已经成了汉光武的大本营；剩下的只有往西一条路了。樊崇带着几十万大军向西流亡，没想到那些地方跟长安也差不了多少，粮食牲口早给邓禹的军队搜刮去了。赤眉军只好再往西走，谁知道祸不单行，碰到了暴风雪，冻死了不少人马。樊崇万不得已，只好折回长安。
这时候，邓禹的兵马已经进了长安。赤眉军也不去攻城，就刨起汉朝历代帝王和皇后、妃子的坟来，那里面埋着不少金银、珠宝、玉器什么的。邓禹立刻发兵去攻打，想不到打了个败仗，连长安也丢了，慌忙退到高陵。他怕军中粮草不够，只好向汉光武求救。
汉光武连忙派冯异带着一队兵马去代替邓禹。他嘱咐冯异说：“长安一带老百姓已经穷到了极点，将军这次去征伐，要是赤眉肯投降，就让士兵都回家去种地，最要紧的是安定人心，不要随便杀人。”冯异答应着，带着军队往西去了。汉光武又给邓禹下诏书说：“千万别死拚。赤眉没有粮食，一定会到东边来的。我这儿已经准备好了，你赶快回来。”
冯异到了长安，把人马埋伏好，就向赤眉军下战书。赤眉军不知道这是诡计，一上阵就中了埋伏，拚死拚活打了一天，死伤了一大半。冯异让一些士兵也在眉毛上涂上红颜色，打扮成赤眉的士兵，混进赤眉的队伍。赤眉军正进退两难，冯异叫将士们大叫大喊：“赶快投降！投降不杀！”那些假装赤眉的士兵马上响应：“咱们投降！咱们投降！”赤眉军一下子军心大乱，被解除了武装。
剩下的十几万赤眉军由樊崇带着，向东开走了。冯异又火速派人报告给汉光武。汉光武连忙率领大军布置好埋伏，等赤眉军一过来，就把他们团团围住。樊崇没法走脱，只好派人向汉光武求和。汉光武下令让他们投降，樊崇就带着刘盆子去见汉光武，奉上了玉玺。赤眉的将士也交出了铠甲和兵器。汉光武吩咐赶紧做饭、做菜，让十多万赤眉兵吃一顿好的。接着，把樊崇他们带到了洛阳，给他们官做。可这些人是赤眉的首领，十多万赤眉兵还是向着他们呐。汉光武嘴上不说，心里总觉得留着他们不妥当。没到几个月工夫，就拿谋反的罪名把他们杀了。
推翻新朝的绿林、赤眉这两支最大的农民起义军，到这时候，都给汉光武收拾了。可他还是不放心，因为各地自称王、自称帝的还有不少，天下正乱着呐。这里边势力最大的，要数陇西的隗嚣［wěi-xiāo］，河西的窦融，蜀地的公孙述。