军沿渭北平原翻陇山仰攻陇坻，结果大败。王元跟踪追击，幸马武率精骑断后，使汉军得以撤回。刘秀留耿弇守漆县，冯异守栒邑，祭遵守沂县，另调吴明由洛阳西进，在长安集结兵力。隗嚣乘胜派行巡攻栒邑，王元取肝县，均被击败。时割据河西的窦融已归附刘秀，进攻金城，击破助隗嚣的羌族豪强何封等部，隗嚣腹背受敌。隗嚣大将马援也在隗嚣反汉时归附于汉。光武帝给其精骑五千，招降隗嚣部属和羌族豪长，从内部分化瓦解隗嚣。隗嚣上书刘秀表示亲善，企图以此作为缓兵之计，未遂。即派使向公孙述称臣。
公孙述立隗嚣为朔宁王，出兵援陇。秋，隗亲率步骑三万进攻安定郡，进至阴架。另派部队进攻肝县，企图夺取关中，冯异、祭遵分别击败。次年春，来歙率军二千，秘密从番须、回中，袭占略阳，威胁嚣所据冀县。隗嚣集中精锐反攻略阳数月未克。刘秀利用隗嚣顿兵坚城、士卒疲惫之机，进兵高平第一城，窦融也率河西步骑数万前来会师。汉军分路挺进陇山，招降瓦亭守将牛邯等隗嚣大将十三人。属县十六、军队十余万皆降，略阳围解。隗嚣率残部逃奔西城。汉军占领天水郡。适值农民军余部复起，京师骚动，光武帝赶回洛阳。
岑彭水灌西城时，隗嚣部将王元、行巡、周宗率蜀援军五千人赶到，从高地反击，汉军措手不及，王元等突入西城，迎隗嚣入冀。时汉军补给困难，粮食已尽，各部被迫出陇西。隗嚣收拾残部，一时又夺占陇西数郡。隗嚣死。部众拥立其少子隗纯为王。
耿弇、寇恂攻破高平第一城。来歙、盖延攻破落门，王元只身逃奔公孙述，隗纯等投降。陇西始平定。
平陇战后，刘秀即从南、北两个方向，对益州的公孙述展开攻势。
北路来歙军大败王元、环安军，攻破下辨、河池，挺进蜀中。公孙述派人刺杀来歙，刘秀乃派将军刘尚继续率军南下。江州城固粮多，不易攻破，岑彭遂留兵围困，自率主力直指垫江，攻破平曲。公孙述令其将延岑、吕鲔、王元、公孙恢率军拒守广汉、资中，另派侯丹率二万人拒守黄石。岑彭留臧宫于平曲拒蜀兵主力延岑，而自率军折回江州，溯江西上，袭破黄石，倍道兼程二千余里，迂回岷江中游，占领武阳，进击广都。公孙述派人刺杀岑彭。刘秀命吴汉率兵三万赶到前线，接替岑彭指挥。
吴明败蜀军于鱼腹津，进围武阳，歼灭蜀援军五千余人。西上再破广都，逼近成都。吴汉求胜心切，率二万步骑进攻成都，兵败。吴汉随即改变战术，乘夜秘撤到锦江南岸与副将刘尚合兵