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。此时王莽军久战疲惫，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，反复勐冲，斩杀王莽军千余人，汉军士气大振。随后又以勇士三千人，迂回到敌军的侧后，偷渡昆水（今河南叶县辉河），向王邑大本营发起勐烈的攻击。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。王莽军大乱，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