平定南越相呂嘉的叛亂，以其地置南海、蒼梧等九郡。
平定西南夷，置柯、武都等五郡。元封元年前110漢武帝巡行北方，又東巡海上，而後登泰山，舉行封禪典禮。
平定東越，徙東越居民於江淮間。置均輸、平準官。元封二年前109滇王歸附漢朝，賜滇王王印，以其地為益州郡。元封三年前108漢軍擊破樓蘭、車師。元封五年前106置十三部刺史，巡視郡國。太初元年前104頒行太初曆。
司馬遷著《史記》。太初三年前102漢軍擊敗大宛。太初四年前101漢在輪台、渠犁屯田。天漢元年前100蘇武出使匈奴。天漢二年前99李廣利擊匈奴。李陵自請率步兵五千人，出居延擊匈奴，兵敗投降。
司馬遷因李陵事受宮刑。征和二年前91巫蠱之禍，太子劉據兵敗自殺。後元二年前87武帝死。皇太子劉弗陵繼位，是為漢昭帝。始元六年前81召開鹽鐵會議。
蘇武被匈奴扣留19年，回到長安。元平元年前74昭帝死。霍光迎立昌邑王劉賀，不久即廢；又另立病已為帝，即漢宣帝。本始二年前72漢與烏孫共擊匈奴。地節四年前66霍禹等謀反，族滅霍氏。神爵元年前61趙充國率兵擊西羌。神爵二年前60匈奴日逐王降漢。
漢始置西域都護府於烏壘城。五鳳二年前56匈奴五單於爭立，相互攻伐。五鳳四年前54令邊郡設常平倉。甘露元年前53匈奴呼韓邪單於附漢稱臣。甘露三年前51詔諸儒於石渠閣講《五經》同異，宣帝親決裁。黃龍元年前49宣帝死。太子劉奭繼位，即漢元帝。初元元年前48關東11郡國大水，民饑，人相食。
初置戊己校尉，使屯田車師故地。初元二年前47中書令弘恭，仆射石顯擅權，前將軍蕭望之被迫自殺。
弘恭病死，石顯為中書令，威權日盛。初元三年前46珠崖諸縣反，元帝以“關東大困，倉庫空虛，無以相贍”，下詔罷珠崖郡。初元五年前44罷齊三服官、北假田官、鹽鐵官、常平倉。博士弟子不限員數，以廣學者。省刑罰70餘事。永光二年前42馮奉世等率兵擊破西羌。永光三年前41因用度不足，複鹽鐵官；改置博士弟子員千人。建昭三年前36初元五年，匈奴郅支單於殺漢使穀吉，西走康居。漢三次遣使求穀吉屍不得，西域都護甘延壽、副校尉陳湯遂矯製發車師屯田吏士及西域兵四萬餘人，分道入康居擊殺郅支單於甚眾，俘虜千餘人。竟寧元年前33元帝以宮女王嬙（字昭君）賜呼韓邪單於，昭君出塞。
元帝死，太子劉驁繼位，是為漢成帝。建始元年前32成帝以元舅王鳳為大司馬、大將軍領尚書事。石顯被徙歸故郡，不食死於途中。其黨羽及所結交為官者，皆廢罷，從此外戚王氏專擅朝政。建始三年前30終南山宗率眾數百人起義。建始四年前29罷中書宦官；初置尚書員五人。河平三年前26謁者陳農奉命求遺書於天下。詔光祿大夫劉向校群書。陽朔三年前22潁川鐵官徒申屠聖等180人起義。鴻嘉三年前18廣漢鄭躬起義。永始元年前16營建昌陵五年未成，天下虛耗，百姓疲勞，故罷作昌陵。永始三年前14山陽鐵官徒蘇令等起義。綏和元年前8建三公官。改禦史大夫為大司空，與大司馬、丞相為三公。綏和二年前7成帝死，前定陶王、太子劉欣繼位，即哀帝。
劉歆繼承父業，總括群書，編成《七略》。
師丹建議限民名田，丞相孔光、大司空何武擬訂限田限奴婢的方案。待詔賈讓上《治河三策》。建平二年前5夏賀良繼甘忠可之後，鼓吹“漢曆中衰，當更受命”。元壽元年前2博士弟子景盧從大月氏王使伊存口受《浮屠經》。元壽二年前1正三公官分職。恢複一度曾罷三公官，並改丞相為大司徒，與大司馬、大司空為三公。大司徒掌民事；大司馬掌兵事；大司空掌水土事。
哀帝死，中山王箕子嗣位，是為平帝。太皇太後王政君臨朝，以王莽為大司馬，領尚書事，執掌朝政。元始五年5平帝死，立宣帝玄孫劉嬰為嗣，號孺子。王莽居攝踐祚，稱“假皇帝”。居攝二年7東郡太守翟義起兵反莽。
槐裏人趙明、霍鴻在關中起義響應，眾十餘萬。居攝三年8王莽稱帝，建立新朝。始建國元年9王莽複古改製開始。天鳳二年15五原、代郡人民起義。天鳳四年17臨淮瓜田儀在會稽長州起義。
琅瑯呂母聚眾百餘人起義。
新市人王匡、王鳳領導的綠林軍起義。天鳳五年18琅瑯人樊崇聚眾起義，後稱“赤眉軍”。地皇三年22漢宗室劉、劉秀起兵。地皇四年23綠林軍立劉玄為帝，改元更始。
昆陽大戰，王莽軍慘敗。
王莽被殺，新朝滅亡。更始二年24劉秀在河北打敗銅馬、大彤等農民軍。更始三年建武元年25赤眉軍立劉盆子為帝，攻占長安。