公元前6年，刘秀出生在陈留，父亲刘钦是济阳县令，刘秀有一个哥哥叫刘演，他在家里排行老三。
刘秀出生于一个矛盾丛生、动荡不安的时代。西汉从成帝、哀帝以后，社会矛盾极为尖锐。公元9年，王莽建立了国号为“新”的王朝。但是，王莽上台后实行了一系列改革措施，使得本来已经大乱的社会更加混乱。各地的反抗斗争风起云涌。公元17年，荆州一带的饥民在王匡、王凤率领下发动了绿林军起义；公元18年，青州饥民发动了赤眉军起义。
公元22年，刘演、刘秀兄弟在南阳郡春陵乡组织了一支七八千人的队伍发动起义。由于刘氏为西汉皇族，所以人们把他领导的起义军叫做汉军。不久汉军与绿林军结为联军，共同打击王莽军。
从起兵到推翻王莽新政，再到建立东汉政权，再到消灭割据势力，统一全国，刘秀身经百战。其中对刘秀一生产生重大影响的主要有三次举措。
公元23年2月，即农民起义联军建立了政权后一个月，刘秀与诸将分兵而进，攻下了昆阳、定陵、郾城，包围了宛城。绿林军的节节胜利，引起王莽的极大恐慌。他派王邑、王寻两员大将征调了全国兵力42万人，号称百万大军，向宛城进发。队伍路过昆阳，发现驻有义军，王邑、王寻下令围困昆阳。
面对王莽军队的进攻，对于是不是能守住昆阳城，起义军将领意见颇不统一。外有敌军压境，内部意见不一，形势十分危急。
在这种严峻的情况下，刘秀表现出大智大勇的军事才能。他力排众议，冷静分析，主张集中兵力坚守昆阳，争取其他外援夹击敌军。
趁着敌军尚未合围，刘秀只带了13名骑兵从南门突围，到郾城和定陵去调集援军。
6月，刘秀带领援兵来到昆阳城外，他亲自率兵在距敌军四五里的地方摆下阵来。王邑、王寻派数千人前来交战，刘秀身先士卒，率军冲入敌阵，大败敌军，首战告捷。这时，绿林军已攻下宛城，但消息还没有传到昆阳，刘秀并不知道。为了鼓舞士气，瓦解敌军，刘秀故意派人拿着他亲笔写的“宛下兵到”的书信送往昆阳城中，又故意把这封信丢在路上。王寻、王邑拣到到信看后，真的以为宛城的增兵已到，心中十分恐惧。昆阳内外的起义军形成对莽军的夹击之势，刘秀亲率领3000人敢死队，从城西渡水，直扑敌人的指挥中心，消灭敌军的中坚，大获全胜。
昆阳大战，无论在军事上，还是在政治上，都给以王莽以致命的打击。这年9月。起义军攻入长安，杀掉王莽，推翻新政。在整个战争中，面对号称百万的莽军，刘秀有勇有谋，指挥若定，表现出智勇双全、凛然不可侵犯的大将风度，也大大提高了刘秀在起义军中的威望。
随着刘演和刘秀在宛城和昆阳功勋的建树，随着王莽政权的即将灭亡，农民起义军内部争权的矛盾便显露无遗。刘玄担忧刘演、刘秀兄弟影响他在更始政权中的地位，于是与农民将领“遂共谋诛伯升（刘演字伯升）”。刘演与其部下以“莫须有”罪名一同被杀。
刘演的死，对刘秀来说无疑是一个沉重的打击。面对巨大的压力，刘秀表现出遇大事而沉着冷静的胸怀与气度。一方面，他为失去一起举兵、一齐奋战、同生死共患难的亲哥哥，充满悲痛，充满怨愤；另一方面，他却立即从前线返回宛城，向更始帝谢罪，不谈昆阳之功，不为刘演服丧，不与刘演旧属往来，饮食谈笑一如既往。但他深知，尽管一时消除了刘玄等人的猜忌与疑虑，却无法从根本上解决问题。为了避开种种矛盾，寻求更大的发展，刘秀一方面隐忍韬晦，另一方面也在暗中扩大势力和影响，并利用各种机会为摆脱更始政权进而统一天下做准备。
不久，刘秀奉更始帝刘玄的命令，以破虏将军兼大司马的名义出使河北，稳定那里的局势。这时的河北形势十分复杂，刘秀一方面希望早日摆脱更始政权的限制，另一方面也对在河北的发展信心不足。在这关键时刻，冯异、邓禹等人的建议使他坚定了信心。
冯异，字公孙，颖川人。冯异敬仰刘秀的仁德，刘演被杀后，惟有他理解刘秀的悲痛，宽慰刘秀节哀；在更始政权对委派刘秀巡视河北出现犹疑之际，冯异又劝说刘秀厚交当权左丞相曹竞及其子尚书曹诩，最后才得以成行。来到河北，冯异建议应以“施行恩德”为原则，巡行郡县，处理冤狱，释放囚徒，关心弱势群体。
邓禹，字仲华，南阳新野人，曾与刘秀同时游学长安。听说刘秀被派往河北，他立即追到邺城。刘秀见老同学前来，笑着问他：“难道是为做官而来？”邓禹则坦言：“只希望你能够一统天下，我从中能够效微薄之力。”邓禹与刘秀彻夜相谈，建议他“揽英雄，悦民心”，激励他“立高祖之业，救万民之命”。
正在此时，王郎的出现，为刘秀战据河北设置了很大障碍。
王郎谎称自己是汉成帝的儿子刘子舆，利用河北地区一些豪强地主为确保自身利益而排挤刘秀的心理，在邯郸建立了一个新的割据政权。王郎悬赏10万户通缉刘秀，刘秀只好从真定北往蓟地，后又慌忙逃离蓟城。在南逃途中，他们不敢进入城邑，只能风餐露宿，一路上被王郎军围追堵截，险象环生，最后逃到信都才得以脱险。在信都，刘秀接受了信都太守任光的建议，发布檄文，招募新兵，这样，刘秀终于站稳了脚跟。
公元25年4月，刘秀亲自统帅大军包围了邯郸。双方激战20余天，王军被消灭，王郎在逃跑途中被杀死。这样，黄河以北广大地区基本上为刘秀所有，河北成为他脱离更始政权、创建统一大业的基地。
公元25年6月，刘秀在河北举行大典，登基即位。定都城为高邑，年号建武，大赦天下，东汉王朝从此建立。