宗室刘秀得以乘虚而入。25年刘秀复辟汉朝，定都雒邑，史称东汉，而他后被称为汉光武帝。
东汉.新莽天凤五年（17年）绿林起义爆发，23年，王莽政权在赤眉、绿林民变下终于灭亡。同年2月，绿林军拥立汉宗室刘玄作皇帝，恢复汉的国号，年号更始。25年赤眉军立刘盆子为帝，随后击败绿林军，更始帝刘玄向赤眉军投降。通常刘玄被认为是西汉最后一位皇帝。汉更始三年（25年）六月，原本服从更始帝的汉朝宗室刘秀在鄗县（今河北高邑东南）之南即皇帝位，是为光武帝，灭刘盆子，仍沿用汉的国号，以这一年为建武元年，定