23年,绿林军已发展到十多万人,各路联军共同推举汉朝皇族刘玄为帝,号称“更始皇帝”。农民军节节胜利,使王莽政权面临着崩溃的危机。王莽派遣王寻、王邑带着四十二万大军,围攻昆阳(今河南省叶县),准备与农民军决战。绿林军奋勇抵抗,大败王莽军,王寻战死,王邑逃走。昆阳大战后,绿林军便兵分两路进攻长安,终于推翻了王莽政权。
但是刘玄进入长安以后,就完全背叛了农民军。
赤眉军樊崇等人与刘玄分裂,继续组织力量进行斗争,短期内起义力量又发展到了三十万人。25年,樊崇等立了一个十五岁的放牛娃刘盆子为帝,接着再度攻入长安,迫使刘玄投降。但这时,关中豪强地主隐藏粮食,组织反动武装,进行顽抗。第二年,赤眉军由于粮草断绝,无法在长安坚持,只得回师东归。
刘玄以前在洛阳时,曾派刘秀到河北活动。刘秀势力逐渐壮大,25年公开背叛农民军,在河北称帝。赤眉军与刘玄在关中斗争时,刘秀趁机南下渡过黄河,占领了洛阳。当赤眉军东归的时候,刘秀预先在河南西部山区埋伏大军,偷袭赤眉军。赤眉军虽然拼全力抵御,无奈寡不敌众,加上长途跋涉,筋疲力尽,最后战败。