平定巴蜀
在擊敗隗囂之後，劉秀的下一個目標就是公孫述了。
公孫述，字子陽，扶風茂陵(今陝西鹹陽西)人。漢哀帝時，以父任為郎。後來其父公孫仁擔任河南都尉，他補為清水(今甘肅清水北)縣長。這時公孫仁怕他們的兒子年少不懂事，派門下椽隨他到官。一個多月後，門下椽辭歸，對公孫仁講“述非待教者也”。意謂公孫述不是一個需要別人去教育他的人。果然，其後不久太守認為公孫述能幹，讓他負責五縣的工作。在他的精心治理下，五縣“政事修理，奸盜不發”,郡中人因此都說有鬼神幫助他才能如此明察秋毫。王莽天鳳年間，述為導江卒正(蜀郡太守),居臨鄧(今四川邛崍),治績突出，“複有能名”。
在更始政權建立後，各地豪傑紛紛開始起兵響應，這時有一個叫宗成的南陽人，自稱虎牙將軍，進入漢中；又商縣(今陝西丹鳳)人王岑也舉事於雒縣(今四川廣漢北),自稱定漢將軍，殺王莽庸部(益州)牧宋遵以響應宗成，“眾合數萬人”。公孫述聞聽這個消息後，立即遣使迎接宗成、王岑到成都(今屬四川)。不料宗、王縱兵擄掠橫暴，因此而搞得民怨沸騰。
公孫述對此深惡痛絕，於是召集縣中豪傑說道：“天下同苦新室，思劉氏久矣，故聞漢將軍到，馳迎道路。今百姓無辜而婦子係獲，室屋燒燔，此賊寇，非義兵也。吾欲保郡自守，以待真主。諸卿欲並力者即留，不欲者便去。”大意是講，天下人苦莽思劉，所以聽說漢軍來到，急忙前往迎接；不想如今反讓百姓無辜而橫遭殘暴，這是地道的賊寇，不是人們盼望的義兵；我因此打算保郡自守，以等待真正的君主；諸位願意合作的就請留下，不同意的也悉聽尊便。豪傑們因此都叩頭表示：“願效死!”
於是，公孫述假稱漢使者自東方來，任命自己為輔漢將軍、蜀郡太守兼益州牧，遂選精兵千餘人，討伐宗成等。因公孫述在當地治理有方，民眾大多信服紛紛來投。當快到成都時，討伐軍已發展到數千人；他們發起進攻，大破對手。宗成屬將垣副殺掉宗，舉眾投降。後來，更始派遣柱功侯李寶、益州刺史張忠，將兵萬餘人巡行蜀、漢；公孫述憑持地險眾附，加上心中有自立的想法，便使其弟公孫恢在綿竹(今四川綿竹東南)進擊李寶、張忠，“大破走之”。
這一連串的勝利，越發使得公孫述聲名大顯，“由是威震益部”。有一個叫李熊的功曹向公孫述進言道：“方今四海波**，匹夫橫議；將軍割據千裏，地什湯武，若奮威德以投天隙，霸王之業成矣；宜改名號，以鎮百姓”。意謂當今天下大亂，將軍您割據千裏，是當年湯武地盤的十倍，如果利用天時的間隙振奮威德，霸王的偉業便垂手而成，應該更改名號，以鎮統百姓。
此言正中公孫述的下懷，他回答說“吾亦慮之，公言起我意”。意即我也正考慮這件事，你的話和我的想法差不多。於是公孫述“自立為蜀王，都成都”。蜀地肥饒，兵力精強，加之治理有方遠方的士人和老百姓前來歸附的很多，西南夷的一些小國如邛、笮等的君長，看到公孫述勢力強大也都來納貢獻禮。一時間，倒也很有氣勢。
李熊這時再次向公孫述進言道：“今山東饑謹，人庶相食；兵所屠滅，城邑丘墟。蜀地沃野千裏，土壤膏腴，果實所生，無穀而飽；女工之業，覆衣天下，名村竹子，器械之饒，不可勝用；又有魚鹽銅銀之利，浮水轉漕之便；北據漢中，杜褒、斜之險，東據巴郡，拒龕關之口，地方數千裏，戰士不下百萬；見利則出兵而略地，無利則堅守而力農；東下漢水以窺秦地，南順江流以震荊、揚，所謂用天因地，成功之資。今君王之聲，聞於天下，而名號未定，誌士狐疑，宜即大位，使遠人有所依歸。”
這段說辭，先講了山東地區戰爭破壞嚴重導致民不聊生的情況；接著又具休分析了蜀地優越的自然條件，豐厚的人力物力資源以及進可攻、退可守的地理優勢，指出這些正是事業成功的雄厚資本；最後點明主題：讓公孫述盡快定名號，即大位。
李熊的這番話正合公孫述的心意，但他仍故作謙虛地問道：“帝王有命，吾何足以當之?”意謂帝王都有天命，我憑什麽能夠承當如此大任呢?李熊回答：“天命無常，百姓與能。能者當之，王何疑焉?”意謂天命是變化無常的，百姓需要能者為頭領；以能者擔當帝位，大王對這有什麽可懷疑的呢?這樣的話公孫述自然就更愛聽了，不過當皇帝也總得找點符瑞、征兆之類的東西以表示受命於天。恰好公孫述曾做過一個夢，夢見有人對他說“八ム子係，十二為期”。“八ム”是“公”字，“子係”即“孫”(繁體“孫”);意謂公孫氏稱帝，以十二年為期限。
醒來後公孫述把夢中情景講給妻子，並說：“雖貴而短祚，若何?”不料其妻對答說：“朝聞道，夕死尚可，況十二乎!”其意講十二年不算短。適逢有龍(可能是蛇)出現在蜀王府的殿中，夜裏又有光耀。所有的這些，理所當然地被公孫述當作將有天下的符瑞，於是公孫述在自己手掌裏刻了“公孫帝”三個字，便自立為天子，由於起於成都，故號成家。
並按照當時流行的五德相生理論漢為火德，色尚赤；王莽以土德代漢，色尚黃；現在公孫述則以金德代新莽，色尚白。建元為龍興元年。時在公元25年年初，較劉秀稱帝還早一些。李熊則因為勸說稱王稱帝有功，被任命為成家朝廷的大司徒。公孫述的兩個弟弟公孫光為大司馬，公孫恢為大司空。然後又仿照漢代帝都的建製，改益州為司隸校尉，蜀郡為成都尹。
聽聞公孫斷稱帝，據有越雋郡(郡治邛都，今四川西昌)的任貴投降了公孫述，使其力量進一步壯大。其後，述又派將軍侯丹開白水關(今四川廣元西北),北守南鄭(今陝西漢中北);派將軍任滿從閬中下江州(今重慶),東據算關(今湖北長陽西)。這樣，整個益州之地，全部被公孫述所占據。
公孫述稱帝，建都成都，因其位置偏西，或可謂之西帝。緊接著劉秀稱帝，定都洛陽，相對靠東，或可叫作東帝。西帝的誌向，隻限於益州一隅，也就是利用蜀地獨特的地理環境，成為一個割據一方的小皇帝；而其立國的經過，相對也比較簡單，主要經過了兩次戰鬥，便大功告成。
東帝的情況，卻與此有很大的不同。從誌向上看，劉氏初起，即以匡複漢室相號召，以後也始終以建立一個有如前漢那樣的大帝國為己任，並且為了這個目標而努力奮鬥。就立國經過而論，從經營河北、收編銅馬，到降服赤眉、平定山東，劉秀經過的戰鬥，可謂大、小爭戰不計其數，是一位名副其實的“馬上”皇帝。西帝、東帝不同的經曆，似乎就已經向人們詔示；兩帝之爭，必將以東帝的勝利而告終。
然而，東帝戰勝西帝的過程卻是相當曲折而漫長的。大體來看，自建武初到建武六年是雙方鬥爭的第一個階段，建武六年五月隗囂反漢至隗氏敗亡是兩帝鬥爭的第二階段，建武十一年至西帝敗亡為鬥爭的第三階段。
第一階段，雙方鬥爭主要還是在理論上的交鋒，即兩帝各自論證自己當皇帝的合理性，並揭露對方稱帝的不合理性。與此同時，西帝還扮演著收攏被東帝擊敗的武裝割據者的角色。在這段時間裏雙方在個別地方雖有戰鬥，但規模很小，時間也很短。
第二階段，雙方主要以間接方式進行軍事交鋒，也就是說西帝公孫述通過派兵援助隗囂，與東帝劉秀的軍隊作戰，而相互之間的直接武裝衝突並不多。
公孫述與隗囂在很多地方看都屬同一類人，他倆都是憑靠所在地的地理條件，割據一方，稱霸一時。不過，兩人在具體做法上又有很多不同。公孫述差不多一開始就自己扯旗單幹，先稱王後稱帝。而隗囂卻首鼠兩端，最初投靠更始，後與劉秀拉拉扯扯，卻又不甘心俯首稱臣，最後則倒向公孫述一邊。公孫述對於隗囂的歸附，自然是求之不得的。因為這樣就在西帝和東帝之間，形成了一個緩衝地帶。而公孫述與隗囂的關係，也就成了唇齒相依的關係。公孫氏之所以多次派兵援助隗囂，蓋因唇亡齒寒、利益相關的緣故，倒不是公孫述好心，真的要幫助魄氏強大。這樣一來，兩帝之爭便以援隗抗劉的特殊形式展開了。
隴右隗氏敗亡後，西帝、東帝之間，不再有緩衝地帶，雙方全麵直接產生武力交鋒，其鬥爭也就因此進入第三階段。
第三階段的鬥爭，是從建武十一年(公元35)三月正式開始的。激烈的戰爭持繼進行了一年多，直到建武十二年(公元36)十一月光武帝大將吳漢、藏宮等攻進成都城，盡滅公孫述，取得戰爭的最後勝利為結束。
這一年左右的戰爭，其激烈的程度為其他戰爭不能相此的。史稱建武十二年秋天，光武帝大將吳漢所率軍，與公孫述軍，在廣都(今四川雙流縣東)與成都之間的戰爭，“八戰八克”,而同年十一月，光武軍與公孫述為爭奪成都，公孫述大將延岑與光武帝大將臧宮“大戰，三合三勝”,打得“自旦及日中，軍士不得食，並疲”。所有的這些都說明了這是一場殊死相鬥的殘酷戰爭。
雙方交戰初期的戰場有兩處：一為東戰場，自川鄂交界處的江關往西直到成都東南沿長江一線，這邊的戰鬥主要是圍繞水軍展開。另一為北戰場，主要在漢中地區，又集中交戰於武都郡(今甘肅武都北)的河池(今甘肅徽縣北)、下辨(今甘肅成縣西北)一帶，為陸軍戰場。在這兩個戰場，光武與公孫雙方都集中了最精銳的部隊和主要將領。
建武十一年(公元35)春，(岑)彭與吳漢，及誅虜將軍劉隆、輔威將軍臧宮，驍騎將軍劉歆，發南陽、武陵、南郡兵，又發桂陽、零陵、長沙委輸棹卒，六萬餘人，騎五千匹，皆會荊門。岑彭為取得水軍的優勢，戰前還曾裝備了樓船、冒突、露橈等各種戰艦數千艘。這是東方戰場。北方戰場光武帝一邊的戰將則有征西大將軍來歙、虎牙大將上蓋延以及大將馬成等。這時馮異、祭遵已先後病死，領兵的這些將領無疑為光武帝一方最佳的配備。公孫述一方也可以說是竭盡全力，搜羅所有兵力來與光武軍對抗。他派了能攻善戰的原隗囂政權的宿將王元與戰將環安固守北方戰線的河池、下辨，用熟悉東方戰線的田戎和一直在荊門江州一帶作戰的任滿、程汛等據守荊門。兩軍對壘森嚴，都積極準備著一場大戰。
兩個戰場的戰役是在建武十一年(公元35)的閏三月和六月分別打響的。東方戰場最激烈的一場戰鬥可以說是荊門之戰。這一戰役光武一方由岑彭指揮，可以稱得上是出奇製勝。《後漢書·岑彭列傳》對此役有極為生動的描繪：
彭乃令軍中募攻浮橋，先登者上賞。於是偏將軍魯奇應募而前。時天風狂急，彭奇船逆流而上，直衝浮橋，而攢柱鉤不得去。奇等乘勢殊死戰，因飛炬焚之，風怒火盛，橋樓崩燒。彭複悉軍順風並進，所向無前，蜀兵大亂，溺死者數千人，斬任滿，生獲程汛，而田戎亡保江州。
漢蜀荊門之戰漢方之勝，完全靠岑彭等將領的能夠抓住戰機：當時蜀方從地理形勢上說處於絕對的優勢，他們不僅處於長江的上遊，居高臨下，而且戰備上做了周密的防禦，不僅高踞荊門、虎牙二山，“結營山上”,而且“橫江水，起浮橋鬥樓，立攢柱(水中豎起若幹木柱，形似叢林),絕水道”。在這種形勢下，下遊的軍隊通常是很難進衝的。
但光武軍充傷利用了“天風狂急”的有利天時，先出其不意逆流而上，登上浮橋，然後乘風縱火，焚毀蜀方的鬥樓攢柱防線，大軍因為順風前進，所向無敵。這一戰役旗開得勝，不僅使蜀方遭到了重大傷亡，喪失了有利的防禦據點，而且使其士氣大喪，結果軍中很多人因此而恐懼慌亂不以。過了兩個多月，這一年的六月，來歙率領的北方線的大軍，又在河池、下辨取得大勝，打下了河池、下辨，“乘勝遂進，蜀人大懼”。
這兩次戰役對整個戰爭具有決定性的意義，使得公孫一方從此失去了相對有利的地勢，岑彭從東方長驅西進，蜀軍完全處在了被動挨打的局麵。北方河池下辨之失，使公孫失去了號稱“絕壁峭峙，孤險雲高”“地方二十餘裏，羊腸蟠道三十六回”的“瞿堆百頃險勢”的北方屏障，給光武帝一方造成從北、東兩方夾攻蜀漢的有利形勢。但漢蜀戰爭，基本上還是主要從東方戰場解決的，北方漢軍僅起了一定的配合作用。
建武十一年(公元35)七月，光武平蜀戰爭到了最後的決定性階段，劉秀這時親臨長安直接指揮。而公孫述為了做最後掙紮，重新布置了兵力：除將田戎繼續留在江州據守外，又將幾位重要將領延岑、呂鮪、王元、及其弟公孫恢的兵力全部調集到成都東部的廣漢和東南的資中，準備進行最後的決戰。另外，派大將侯丹率二萬兵去到江州以東的黃石(今四川涪陵)打外圍。
但這樣並解脫不了公孫政權的最後滅亡之勢，岑彭又一次顯示了他的軍事才能，他巧妙地運用東擊西的巧妙戰術，製造假象，把蜀方大軍吸引到涪水一線，而自己卻先繞到江州，以迅雷不及掩耳迅速消滅了侯丹的外圍力量，然後順江水上溯武陽(今四川彭山縣),疾馳到離成都僅數十裏的廣都，這就讓公孫述措手不及，大驚失色。
漢、蜀戰爭的最後決戰是在成都城下打的，時在建武十二年(公元36)的九月至十一月。雙方經過一年多的戰爭，皆有重大傷亡，而公孫一方已達垂死掙紮、狗急跳牆的地步。所以幻想以暗殺手段使戰局稍得緩和。在此前一年的六月，公孫述派刺客刺殺了光武北方戰場的主帥來歙，同年十月，又派人詐降，乘其不意，夜殺光武在東方戰場的實際主帥岑彭。但是所作的這些沒能挽救公孫政權的最後失敗。第二年最後幾個月的成都之戰，最終摧毀了公孫述的軍事力量。
九月，公孫述出動了幾乎所有的力量十餘萬，由大司徒謝豐、執金事吾袁吉率領，“分為二十餘營，並出攻漢”。將光武帝一方由吳漢因此率領的漢軍截為首尾不能相援的兩部分。吳漢遭到了失敗，被蜀方大軍所圍。在這情況萬分緊急的關頭，吳漢采用了銜枚夜襲、出其不意的戰術，因此才轉敗為勝，“自旦至晡”,打了一天，終於大敗蜀兵，斬殺了謝豐和袁吉。此後又經過“八戰八克”,經過這八戰大大殺傷蜀軍的有生力量。吳漢的副將臧宮則同時清掃成都外圍，先後攻克了綿竹(今四川綿竹東南)、涪縣(今四川綿陽),繁(今四川彭縣)、郫(今四川郫縣)等，與吳漢會合於成都城下。
在城破之間，公孫述還又主動出擊一次，這一仗居然還打得很出色。史書記述道：“漢兵遂守成都。述謂延岑曰：事當奈何?岑曰：男兒當死中求生，可坐窮乎?財物易聚耳，不宜有愛。述乃悉散金帛，募敢死士五千餘人，以配岑於市橋。偽建旗幟，鳴鼓挑戰，而潛遣奇兵出吳漢軍後，襲擊破漢，漢墮水，緣馬尾得出”。從這段記載看，公孫述君臣還真有些英雄氣概。這也正是光武帝一方對蜀戰爭難以迅速見效的重要原因之一。漢蜀戰爭的最後一幕是悲壯的：
十一月，臧宮軍至成門……(述)自將數萬人攻漢，使延岑拒官，大戰。岑三合三勝，自旦及日中，軍士不得食，並疲。漢因令壯士突之，述兵大亂，被刺洞胸，墮馬，左右輿入城。述以兵屬延岑，其夜死。明旦，岑降。吳漢乃夷述妻子，盡滅公孫氏，並族延岑。
劉秀平蜀戰爭至此全部結束。公孫述成家政權自公元25年農曆四月起，至公元36年農曆十一月止，共十二年有半。
公孫述滅亡之由主要有三方麵的原因：
第一，公孫述與光武帝雙方之間實力的懸殊。光武帝平蜀的戰爭是在公元35—36年進行的。此時，東漢政權已經不僅在全國大部分地區穩固了統治，而且實力和以往相比也大大加強，許多地區因戰亂而損害的經濟得到了恢複和發展，政治也逐漸走上了正軌。而公孫述方麵，因為幾年來與光武軍隊的較量，受到了較大的傷亡和損失，尤其是隴西隗囂政權的覆滅，無異於在北方給公孫述撤去了屏障。這一點光武帝大將來歙和公孫述的謀臣荊邯都預見到了，而且都有透徹的分析。
來歙在打下隗囂的略陽後，曾上書光武帝說：“公孫述以隴西、天水為藩蔽，故得延命假息。今二郡平**，則述智計窮矣”。公孫述的騎都尉荊邯則早在建武七年(公元31)見光武帝“東方漸平，兵且相向”,就把形勢的不利向公孫述陳述道：“令漢帝釋關隴之憂，專精東伐，四分天下而有其三；西州豪傑，威居心於山東，發間使，召攜貳，則五分而有其四；若舉兵天水，必至沮潰，天水既定，則九分而有其八。陛下以梁州(巴蜀地區)之地，內奉萬乘，外給三軍，不堪上命，將有王氏自潰之變(指王莽之亡)”。以九分之一而抗天下的九分之八之勢，這種力量的對比是多麽的懸殊。
因此自公元35年，東、北兩個戰場同時開戰以來，公孫述方麵雖小有偶勝，大體上是節節敗退的，縱令有一批忠員之士為之奮戰，但大勢所趨，敗局早已注定。王夫之曾精辟地分析道“建武十二年，天下已定，所未下者公孫述耳。三方兢進，蹙之於成都。述糧日匱，氣日衰，人心日離”,失敗之局成為必然。
其次，是公孫述自身政策和策略上的失策。王夫之評論公孫述“無定天下之略，無安天下之功，飾其器，惘其道，徇其末，忘其本，坐以待亡”。“無定天下之略”,是應當指他坐失良機。他過分地安於做偏居一方的霸主，而缺乏如光武那樣安定天下的雄心大略。
在經濟上，他沒有著意利用巴蜀天府之國的豐饒條件，進一步發展生產和改善人民的生活。而是急於收斂，講排場，“多改易郡縣，分封子弟，**恣過度”,尤其是體不恤長年野戰於外的士兵，反而給予自己子弟過分的優厚待遇，大喪民心。
在用人方麵，公孫述雖說有一定的長處，能籠絡住一部分將領。但是他“性苛細，察於小事，敢誅殺，而不見大體”,尤其是沒能獲得巴蜀士大夫階層的好感，有不少當地名流對其采不合作態度。比如梓潼(今四川梓潼)李業，“公孫述累聘不應。述怒，遣鴻臚尹融持毒藥酒逼之。業笑曰：‘名可成不可毀，身可殺不可辱也’。遂飲藥死”。公孫述對於這部分社會力量采取了嚴厲處罰和鎮壓的錯誤政策，這就更加大大喪失了蜀中民心。到戰爭的最後關頭，公孫述內部矛盾日深，“將帥恐懼，日夜離叛”,“(公孫述)雖誅滅其家，猶不能禁”,終致最後敗亡。
在對外戰略上，公孫述幾次坐失良機，沒有能充分發揮自己的進可攻、退可守的優勢。公元25年公孫初起時，其謀臣李熊就曾建議他利用蜀中地利，“東下漢水，以窺秦地，南順江流，以震荊揚，所謂用天因地，成功之資”。但他沒有能及時采取向外進取的良策。
到公元31年，荊邯又一次向他提出，要充分警惕東方光武帝統一天下的銳利攻勢，應當趕在他平定關隴前先下手“發國內精兵，令田戎據江陵，臨江南之會，倚巫山之固，築壘堅守，傳檄吳楚，長沙以南，必隨風而靡。令延岑出漢中，定三輔，天水隴西拱手自服。如此，海內震搖，冀有大利”。但是公孫述又一次沒有把握機會，聽從了弟弟公孫光等和一此“蜀人”的意見。這樣，坐守巴蜀，聽任光武帝把江南、關內諸割據勢力次第收拾幹淨，而使自己處在了兩邊受圍，被動挨打的局麵。
第三，光武帝平蜀戰爭戰略戰術之正確。從整個戰略觀點來說，他采取的是先和後戰的策略，即在暫時還不構成直接威脅的情況下，先想辦法穩住公孫述，等條件時機成熟以後，再出兵消滅之。這是因為建武之初光武帝在東方腳跟尚未站穩，所謂“自更始敗後，光武方事山東，未遑西伐”,便反映了當時這一具體情況。一直到建武六年(公元30)二月，光武帝基本統一了東方，他仍暫時采取對公孫述的暫時置於不理的方針。但他並未完全失去警惕，對公孫述向東、向北的進攻行動，則堅決予以阻止，或是象征性地施加一定軍事壓力。
待東方完全穩定，並取得隴西天水後，條件完全成熟了，光武帝才悉全力向公孫述進攻。這樣次第削平東、西群雄，胸中早有計策，可以看出他的確是一位了不起的戰略家。
從具體戰役中，光武帝也充分體現出他是一位高明的軍事統帥。建武十二(公元36)春成都——廣都之戰中，吳漢的輕進失誤。原先光武帝曾在長安警告吳漢說，“成都十餘萬眾，不可輕也。但堅據廣都，待其來攻，勿與爭鋒”。但吳漢沒有聽取光武帝這一正確意見，自將二萬餘人分兵輕進。結果被公孫述大將謝豐、袁吉的十餘萬大軍，將吳漢軍與光武帝另一大將劉尚軍隔斷，以致互相不能相救。
光武帝因為這件事狠狠地批評了吳漢，吳漢急中生智，才采用了奇襲計，他召集被圍諸將，披肝瀝膽地說：“吾共諸君逾越險阻，轉戰千裏，所在斬獲，遂深敵地，至其城下。而今與劉尚二處受圍，勢既不接，其禍難量。欲潛師就尚於江南，並兵禦之。若能同心一力，人自為戰，大功可立，如其不然，敗必無餘。成敗之機，在此一舉”。於是，將兵一致，眾誌成城，終於奇襲成功，轉敗為勝，取得了成都一廣都之戰的決定性勝利，為成都最後攻克準備了條件。
這一切都說明了光武帝料敵如神的軍事指揮才能，也同樣表明了他和他的將領們在戰鬥中能夠相互契合和諒解。這是光武帝平蜀戰爭勝利的一個重要原因。
另外，在平蜀戰爭中，光武在知人善任遣將不疑方麵也有不俗的表現。他用岑彭為征西的主將，與他處於同樣地位的大司馬吳漢不聽指揮，當岑彭命令南方諸郡“皆會荊門”時，吳漢卻以“三郡(指桂陽、零陵、長沙)棹卒，多貴費糧穀”為理由，要推翻岑彭這一作戰計劃。光武帝聞聽這種情況，斷然給岑彭以全權，下書給岑彭說：“大司馬(指吳漢)習用步騎，不曉水戰，荊門之事，一由征南公(彭時為征南大將軍)為重而已”。正因為給了全權指揮的權力，在岑彭的策劃之下，戰爭終於取得了完全勝利。
在軍事行動的同時，時刻不忘政治上的攻心戰，也是光武帝一方取勝的另一原因。自南陽、南郡平定延岑，田戎戰爭結束，漢蜀相互正式接觸後，光武帝就展開不斷對公孫述進行政治攻心，建武六年(公元30),他和公孫述進行了圖讖的爭論，說公孫述引以為據的“廢昌帝，立公孫”的“公孫”,不是指公孫氏，而是指漢宣帝，警告公孫述不要引用這句話來實現自己的野心，“天下神器，不可力爭”,從輿論上使之奪氣。
建武十一年(公元35),在公孫述不斷戰敗的情況下，光武帝又與述書，“陳言禍福，以明丹青之信”。這封書信在公孫述內部曾一度引起騷亂，“述省書歎息，以示所親太常常少，光祿勳張隆，隆、少皆勸降。述曰：‘廢興，命也。豈有降天子哉’。左右莫敢複言”。
劉秀與公孫述交戰的最後一年(公元36),光武帝又一次“下詔喻述”,提出甚至可以不究殺害來歙、岑彭的責任，並指出：“今以時自詣，則家族完全，若迷惑不喻，委肉虎口，痛哉!奈何!將帥疲倦，吏士思歸，不樂久相屯守。詔書手記，不可數得，朕不食言”。這封書信並未說動公孫述的投降。與其說這封信是給公孫述本人寫的，還不如說是為了昭信於全蜀將領，給了他們網開一麵之路。這些攻心戰術起了一定的作用，使公孫述部眾“日夜離叛，述雖誅滅其家，猶不能禁”。後來，公孫述的親信將領之一的王元和大將程烏、李育皆降為光武所用，可以認為是光武這些政治攻勢的成果。
建武十二年(公元36)冬巴蜀歸漢，劉秀的統一大業可以說基本上已經完成了。不過還有一個割據勢力，那就是北方的盧芳問題。
當盧芳在匈奴人的自支持下割據北方時，正是他的興盛時期，其將軍賈覽率領匈奴騎兵進攻代郡，擊殺郡太守劉興。建武七年(公元31),盧芳集團內部出現裂痕。到了這年冬天，盧芳找了個借口誅殺其五原太守李興兄
弟。此舉引起了朔方太守田颯、雲中太守橋扈的恐懼，怕也被盧芳殺害，因此舉郡降漢。劉秀“令領職如故”,即讓他們依舊擔任原來官職。李興、田颯等，都曾大力支持過盧芳，而現在他們之間鬧翻，自然讓盧芳集團的力量有所削弱。自建武九年到十二年，漢軍與盧芳軍多次發生戰鬥，就其結果而言，漢軍未能明顯占上風。
到建武十三年(公元37)時，形勢出現了新的變化。是年盧芳與賈覽進攻雲中，久攻不下。其將隨昱留守九原，這個時候昱密謀打算脅迫盧芳降漢；盧芳事先得到了消息，“遂棄輜重，與十餘騎亡入匈奴，其眾盡歸隨昱”。隨昱率眾降漢；劉秀拜昱為五原太守，封鐫胡侯。匈奴得知漢朝廷購求盧芳，貪得財帛，故逼迫盧芳回去投降。
建武十五年(公元39)十二月，盧芳自匈奴人居高柳，跟隨他的有閔堪、閔林兄弟。到了第二年，盧芳遣使請降。劉秀十分大度，封立盧芳為代王，閔堪為代相，閔林為代太傅，贈繒二萬匹，“因使和集匈奴”。盧芳沒有想到劉秀如此寬宏大量，因此對劉秀非常感激，於是急忙上疏致謝。疏中他深刻反省自己“久僭位位號”“罪宜萬死”,表示“不敢遺餘力，負恩貸”,並希望“謹奉天子玉璽，思望闕廷”。盧芳的意思是請求親自把天子的玉璽送到洛陽，朝見皇帝，用來表達對劉秀的忠心。劉秀詔報，讓他“朝明年正月”。盧芳得此消息，倒是非常認真對待，入冬之後他便踏上了南下朝聖的路程。
沒想到他剛到昌平(今北京昌平南),便接到劉秀讓他停止南下“更朝明歲”的詔令。盧芳隻好沿原路返回，但這件事讓他的心中難以平靜，懷疑劉秀的態度有變化。“憂恐，乃複背叛，遂反”。閔堪、閔林不同意這麽做，雙方反目，“相攻連月”。後來，匈奴派遣數百騎迎接盧芳及其妻子出塞，這樣盧又過起流亡生活。他在匈奴住了十餘年，最後病死。
當盧芳降漢，可以說劉秀的統一大業便最終完成了。