公元23年更始政权建立，为阻止王莽军的南下，保障主力夺取战略要地宛城。刘玄派上公王凤、大将王常、偏将刘秀统率部分兵力，趁莽军严尤、陈茂军滞留颍川郡一带之际，迅速攻占昆阳（也就是现在的河南叶县）、定陵、郾县，与围攻宛城的绿林军主力形成犄角之势。
更始军的动向引起了王莽的不安。
公元23年三月，王莽遣大司空王邑、司徒王寻赴洛阳调集各州郡兵42万，号称百万，经颍川会合了品阳之战形势图严尤、陈茂军以后，直通昆阳。
此时，昆阳城中更始军只有八九千人，敌军兵力庞大而且来势汹汹。不少将领提议与其寡不敌众，遭受重创，不如化整为零，退回根据地以图后举。但青年将领刘秀反对这一消极做法，主张坚守昆阳，牵制、消耗王邑军兵力，掩护主力攻取宛城。还未定议，敌人已兵临城下，诸将于是同意坚守。王凤、王常率众守城，刘秀、李轶率13骑到定陵、郾城调集援兵。
但王邑拒绝说：“非也非也！我军百万之师，所过当灭，今屠此城，喋血而进，前歌后舞，岂不快哉？”于是陈营百余座，挖地道，造云车，猛攻昆阳不已。王凤、王常率全城军民顽强抵挡，多次挫败敌人的进攻，敌军消耗很大。
严尤见昆阳久攻不下，再次向王邑进言：“围城应该网开一面，使城中一部分守军逃出至宛城，散布兵危消息，以使敌人情绪消沉，军心动摇，其士气低落下来之后，城必可破！”但又被刚愎自用的王邑拒绝，他认为不久昆阳就会告破。
正当王邑将取胜战机丧失的时候，精明强干的刘秀已从定陵、偃县征集了1万步骑兵精锐，日夜兼程赶到了昆阳。他见昆阳仍未失守，而王莽军队形不整，显得士气低落，疲惫不堪，心下大喜。
刘秀立即投入战斗，他亲率1000轻骑为前锋，冲到王邑军阵前挑战。王邑以为其人少不足畏惧，就派了3000人迎战。刘秀急忙挥军疾冲猛杀，转眼间莽军百余人被砍死，剩下的败退回去了。初战告捷，城内城外的更始军士气都为之一振，斗志立时高涨了许多。
刘秀为了更进一步振奋士气，同时动摇敌人军心，便假造宛城已为更始军攻克的战报，用箭射入昆阳城中。之后又故意遗失战报，让王莽军拾去传播。这一消息顿时一传十，十传百，城内军民守城意志更加昂扬，而城外王莽军情绪则更加沮丧。
胜利的天平已开始向起义军这边倾斜了。刘秀见效果已经达到，便精选勇士3000人迂回到敌军一侧后偷渡昆水，而后猛攻王邑大本营。
此时，王邑仍不把刘秀放在眼里，他担心州郡兵主动出击会失去控制，就令他们守营勿动，自己和王寻率万人迎战刘秀的3000义勇。
然而王邑的轻敌应战怎奈得住刘秀部署严密的进攻？万余兵马很快被冲得阵势大乱，而州郡兵诸将却因王邑有令不得擅自出兵，谁也不敢去救援。于是王邑所部大溃，王寻也被杀死。莽军余部见主帅都溃退了，也纷纷逃命。
刘秀乘势掩杀，城中王凤、王常见莽军崩溃，立即从城内杀出，与刘秀部内外夹攻王邑。王邑军互相践踏，死伤无数，狼狈向洛阳方向逃去。昆阳围解。
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