此时，刘秀带着各路援军约一万人，数路并进，来到昆阳城外几十里处。但他不知道昆阳现在是不是被攻陷了，心急如焚，没等后面诸将赶上来，就领着骑兵千余人打马直进，扑到了新军的后面。等发现远处的昆阳城还树着大汉的旗帜，刘秀欣喜若狂，昆阳还在坚守，大家还有希望。他急令各处兵马火速抵达前线，准备总攻。

刘秀率领先头部队来到昆阳城下时，见新军正进攻昆阳，“旗帜蔽野，埃尘连天，钲鼓之声闻数百里”。见到这阵势，有谁不害怕的？在这危急之时，指挥员的表率作用尤其重要，必须给众人树立信心。刘秀知道要以寡敌众士气是最重要的，他要用胜利让大家知道，敌军虽然强大，但并非不可战胜的。他点出一千精兵作为先锋部队，自己亲自率领着，向新军发起进攻。

对于刘秀的挑战，王寻、王邑不禁觉得好笑，这简直是螳臂挡车自不量力。于是他们只派了几千人前来应战，其余军队各自把守，按兵不动。

而刘秀知道没有退路，凭着一股血性，一马当先，奋勇冲进敌阵，没多久就砍下了新军几十个人头。紧跟在后面的其他将领惊呆了，他们从来没有看到过这样的刘秀。在众人面前，刘秀一直是一个温文尔雅、宽厚谨慎的人，一个情愿自己吃亏的老实人。

而此时，他完全像变了个人一样，威武勇猛，犹如蛟龙出海般震慑人心。那些往日看不起刘秀的将领们不禁感慨道：“刘文叔平时遇上几个敌人都小心谨慎，一副胆怯的样子。大家平时都笑话他，而现在遇上如此大敌，他却这样勇猛过人，着实让人钦佩。大家赶紧上前助他一臂之力吧。”受到刘秀的鼓舞，大家也变得勇猛起来，指挥着汉军一起冲进莽军阵地，新军抵抗不住四处逃窜，汉军一路冲杀，竟然斩首无数，击退了拦截的新军。在刘秀的带动和指挥下，来救援的汉军首战告捷，原来新军也不是那么可怕，顿时全军士气高涨起来。

这时候，汉军主力已攻占宛城三日，但捷报还未传到昆阳。刘秀为了鼓舞全军士气，动摇敌人军心，编造一封捷报让人用箭射入城中，称宛城已克，援兵已到；又故意将一份捷报遗失，以便让新军捡到。这一消息一经散布，对双方的士气产生了极大的影响。昆阳城中的守军士气更为高涨，守城更为坚决；而新军则由于屯兵昆阳久攻不下，早已疲惫不堪，一个小小昆阳，鏖战一个多月，几十万大军都没能攻破，如果宛城的十万汉军调头过来救援，就更加无法对付了。胜利的天平开始向汉这一边倾斜。

经过这几次交手，刘秀发现了新军的弱点，他们人数虽多，但是士气低落，部署混乱，指挥不灵，骄傲麻痹，只想着攻城却没有任何防御措施，到处都有空子可钻。汉军竟可跨过新军营地和昆阳守军取得联络，刘秀还发现从城西水道可以直捣新军中营，这给了刘秀机会。他选出三千名勇士，利用夜色掩护，出敌不意地迂回到敌军的侧后，偷偷地涉过昆水（今河南叶县辉河），向王邑大本营发起猛烈攻击。

现在的汉军早已不像刘秀前去搬兵时那样胆怯，几番连胜之后，汉军士气大振，众人纷纷请战。这样的军队完全可以以一当十，以一当百。反观新军，连日攻城不克消磨了锐气，得到宛城攻破的假消息后又人心惶惶，这又让新军的数量优势抵消了不少。