始回到长安的长信宫居住。更始三年（25年）九月，赤眉军攻入长安，更始帝单骑逃走。同年十月，投降于赤眉军，将玺绶送给赤眉军拥立的皇帝刘盆子，自己被封为畏威侯，不久改封为长沙王，刘秀则遥降封之为淮阳王。由于当时三辅人民不满赤眉暴虐，都同情更始帝，赤眉将领张卬为绝后患，于是派谢禄将更始帝缢死。
东汉官方对刘玄的地位认定.25年刘秀建立东汉后，为确立自己为光复汉室的正统，刘秀及其后代的东汉皇帝并不认定刘玄是汉朝皇帝，官修《东观汉记》直接将刘玄归为列传。张衡提出不同意见：认为光武之前，更