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。
建武七年（公元32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。
此战，历时4年，陇西始平定。
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（公元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。
同年六月，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（公元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（参见广都、成都之战）。
延岑见大势已去，率成都守军降。
自建武元年至建武十二年（公元36年），刘秀登基后用了十二年的时间终于克定天下，使得自新莽末年以来四分五裂、战火连年的古老中国再次归于一统。
折叠柔道治国刘秀勤于政事，“每旦视朝，日仄乃罢，数引公卿郎将议论经理，夜分乃寐”
。
在位期间，多次布释放奴婢和禁止残害奴婢的诏书。
为减少贫民卖身为奴婢，经常救济粮，减少租徭役，兴修水利，展农业生产。
裁并郡县，精简官员。
结果，裁并四百余县，官员十置其一。