綠林軍後稱漢軍）。他還從各地徵集懂得兵法的專門人才，充當軍中參謀，讓他們按各自所學的兵法，分為六十三家，人數有幾百人。此外，王莽還特意挑選了一個身高一丈，名叫巨毋霸的長人，擔任壘尉（負責防守營壘的官）。可笑的是，王莽聽說巨毋霸會驅使猛獸，就把上林苑開啟，放出一大群猛虎、惡豹、犀牛、大象等野獸，讓巨毋霸指揮，走在隊伍前面，來壯大聲勢，嚇唬漢軍。這支貌似強大的神話式的“人獸聯軍”，號稱百萬。行軍的時候，旌旗蔽天，輜重蓋地，黃塵滾滾，千里不絕。五月，王莽的大軍在穎川（今河南禹縣）和嚴尤、陳茂的殘部合兵一處，如潮水一般地向昆陽湧來。新軍的將領個個盛氣凌人，不可一世。他們以為把漢軍殲滅在昆陽城下，只是彈指間的事了。

這時，駐守昆陽的漢軍只有八九千人。漢軍將領中有人見新、漢兩軍眾寡懸殊，主張放棄昆陽，散歸荊州各地；劉秀反對上述主張，他分析當時的軍事形勢說：“現在我們兵少糧缺，敵人兵力強大，如果我們能夠集中力量抗擊敵人，還有取勝的希望；如果分散兵力，就只能被敵人各個擊破，誰也不能單獨保全。況且我軍主力還沒有攻下宛城，一時不可能來援救。如果昆陽被新軍攻破，我們就拿不下宛城，拿下了也保不住。只要一天的時間，我們就全完了。”漢軍正在議論間，敵人的前鋒已逼近昆陽城北，後續部隊也在源源不斷地開來。這時，軍情十分緊急，大家彼此觀望，誰也提不出好的辦法來。當時劉秀只有二十九歲，又是一員偏將，在以前的戰鬥中，也沒有什麼突出表現，因此平時並不為人們所重視。在緊急關頭，他表現得這樣堅定沉著，又能提出一整套禦敵方案，人們開始對他的意見表示注意。經過反覆研究，決定由王鳳、王常留守昆陽，派劉秀、李軼等十三人，突圍出城，到定陵、郾城去調集援兵，夾擊新軍。

王尋、王邑率領新軍，圍攻昆陽城，一開始就遭到漢軍的頑強抵抗。新軍大將嚴尤同漢軍作戰吃過苦頭，向王邑建議說：“昆陽城小而堅，不容易一下子打下來。現在漢軍的主力在宛城，應該先擊敗宛城的漢軍，到那時昆陽可不攻自下。”王邑驕傲地說：“現在我們統領百萬大軍，如果連一個小小的昆陽城都攻不下來，那還有什麼威風可說呢？”他還瘋狂地叫喊：“我一定要血洗昆陽，踏著血跡，前歌後舞地前進，那該多痛快呀！”王尋、王邑使用全部兵力，把昆陽城層層包圍起來，命令士兵挖掘地道攻城，並用衝車猛烈地撞擊城門。王邑又命新軍推出十多丈高的“雲車”（專門用來攻城的戰車），靠近城牆。雲車上計程車兵居高臨下，對著城中放箭和發射石塊。新軍的箭矢和石塊象雨點般地向城中射來。在新軍的猛烈攻擊下，漢軍堅守危城，頑強抵抗。嚴尤見昆陽屢攻不下，再次向王尋、王邑建議說：“圍城必須網開一面，好讓漢軍跑到宛城方面宣揚我軍聲威，造成恐怖，以動搖漢軍軍心。”王尋、王邑認為攻破昆陽，是早晚之間的事，根本不去考慮嚴尤的意見。

六月初一這天，天空萬里無雲，驕陽似火。當攻防戰正在激烈進行的時候，城上的漢軍忽然從垛口的縫隙處，望見南面山風的後面，塵土飛揚，騰空而起；不一會，又隱約地聽見從遠處傳來馬嘶聲和喊殺聲。他們心裡有些明白。又過了一會，瞧望哨報告說：“劉秀率領的援兵到了！”城中軍民聽到這個訊息，都象久旱逢甘雨一般，互相轉告，喜訊很快傳遍了全城。

劉秀等人把從定陵、郾城調集來的援軍數千人，開到距新軍主力四、五里的地方，佈下陣勢，準備戰鬥。王尋、王邑驕傲自大，根本未把劉秀帶領的幾千人馬放在眼裡，輕率地決定派幾千人前去迎戰。劉秀決定先發制人，親自指揮步騎兵一千人做前鋒，向敵人展開了猛烈的衝擊，斬殺敵軍數十人；於是軍心大振，乘勝繼續猛攻，又斬殺敵軍近千人，取得了初戰的勝利。

這時候，宛城已被漢軍攻下，但是訊息還沒有傳到昆陽，劉秀也不知道。為了鼓舞漢軍士氣，動搖敵人軍心，劉秀製造了一個宛城已被攻克的戰報，用箭射入昆陽城中；同時，他還故意把同樣內容的軍報遺落到王莽軍中。這個重大訊息一經傳出，漢軍無不興高采烈，勇氣倍增；新軍人人咋舌，個個吃驚，士氣一落千丈！有利的形勢，轉化到漢軍方面來了。

劉秀看到戰機成熟，他親自率領三千名精兵，作為突擊隊，在一天的拂曉，迂迴到昆陽城西，向新軍的大本營發起猛烈突襲。一時間，鼓號之聲響徹雲霄，喊殺之聲震動天地，把新軍從夢中驚醒。王尋、王邑見漢軍兵力不多，仍然認為不堪一擊，下令各軍堅守陣地，沒有