光武帝刘秀驾崩后，太子刘庄即位，成为东汉历史上第二位皇帝——汉明帝。
刘庄的生母是刘秀的原配夫人阴丽华，虽然阴丽华是光武帝刘秀最宠爱的女人，但刘秀最初封的太子并不是刘庄，而是郭圣通所生的刘疆。
刘秀在平定河北期间，由于需要得到真定王刘扬的帮助，答应刘扬的请求，娶了他的外甥女郭圣通为妻。在河北征战期间，郭圣通跟随在刘秀身边，并很快为刘秀生下一个儿子，便是刘疆。
称帝后的刘秀面临着一个重要的抉择——在妻子们之中到底选立谁为皇后。照常理说，阴丽华是原配夫人，而且是刘秀最喜欢的女人，理应是皇后的第一人选。但在建武二年，光武帝刘秀却宣布立郭圣通为皇后，同时封刘疆为太子。
光武帝做出这样的选择，大概有以下几个原因。一是政治上需要。真定王刘扬帮助刘秀平定了王朗，但很快因拥兵自重意图谋反，被刘秀派人击杀，郭圣通因与此事无关而没有被波及。按说刘扬被杀，郭圣通失去了政治上的依靠，地位应该变得岌岌可危。但是当时刘秀面临局面非常复杂，四面有敌，政权很不稳固，刘秀必须要将刘扬事件波及范围控制到最小，因此要对刘杨的亲人和部属予以封赏，事后他很快将刘扬之子封为真定王。立郭圣通为皇后，封刘疆为太子一定有这方面的考虑。
二是郭圣通早生子嗣。有无子嗣对于皇帝来讲，实在太过重要，建武二年，郭圣通就生下了刘疆，此时刘秀已经登基成为皇帝一年多，也到了该册立皇后的时候，而阴丽华则是两年以后才生下了首子，就是后来的汉明帝刘庄。皇帝有子就意味着王朝可以顺利地传承下去，这个重要意义是不言而喻的，这也是立郭圣通的一个重要因素。
三是阴丽华的推辞。据历史记载，刘秀原本想立阴丽华为后，但阴丽华却坚辞不受，认为自己不够格当皇后，这听上去有些奇怪，也许阴丽华考虑到自己一直在家乡，而郭圣通跟随刘秀征战，自己没有为东汉建国立下什么功劳。抑或考虑到郭氏出生高贵且已有子嗣，或者还有什么其他考虑，总之是不肯接受皇后之位。在这样情况下，刘秀最后做出这样的抉择，册立郭圣通为皇后，同时封阴丽华为贵人。
有人说刘秀迎娶郭圣通并立为皇后，完全是处于政治考虑，两人之间的婚姻没有多少夫妻感情。这样的观点有失偏颇。毋庸置疑，当初刘秀娶郭圣通是为了政治需要，但两人成家后，关系还是相当不错，这在《后汉书》里有明确记载。从另一个角度来看，郭圣通先后为刘秀生下五个皇子，这也说明郭皇后是经常受到刘秀宠幸的，并非只是冷冰冰的政治夫妻。
虽然刘秀和郭皇后的感情不错，但刘秀与阴丽华关系更加亲近，自从把阴丽华从家乡接到洛阳，两人经常待在一起。有时候刘秀出征也会带着她，汉明帝刘庄就是阴丽华跟随刘秀征讨彭宠时生下的。后来阴丽华为刘秀先后生下了刘苍、刘荆、刘衡和刘京四子，和郭圣通一样，她同样为刘秀生下了五个皇子。
刘秀对阴丽华宠爱有加，渐渐引发了郭皇后的不满和嫉妒，刘秀与郭圣通之间因此发生了不少争执，两人的关系渐渐趋于冷淡。
建武九年，阴丽华的母亲和弟弟被贼人劫持杀害，为了安慰阴丽华，汉光武帝刘秀下诏：“吾微贱之时，娶于阴氏，因将兵征伐，遂各别离，幸得安全，俱脱虎口。以贵人有母仪之美，宜立为后，而固辞弗敢当，列于媵妾。朕嘉其义让，许封诸弟，未及爵士，而遭患逢祸，母子同命，愍伤于怀。”刘秀这个诏书很有意思，本来是安慰阴丽华丧母失弟的，重点却强调了自己与阴丽华的深厚感情，并明确表示郭圣通能成为皇后是阴丽华谦让的结果。此时，郭圣通被册立皇后已经过了七年，这时候将旧事重提，其中的寓意不言自明，刘秀下了这道诏书，郭圣通实际上就无法安于皇后之位了。
果然，建武十七年，刘秀完全平定天下四年之后，决定废掉皇后郭圣通，立阴丽华为后。他在诏书中称郭圣通无皇后之德，“有吕、霍之风”，就是说郭圣通不按规矩办事，有吕雉和霍成君之风，所以必须废掉。但同时刘秀在诏书中称废后是“异常之事，非国休福”，所以不得“上寿称庆”，将废后的政治动荡减到了最小。
刘秀废掉郭皇后的同时，并没有同时废掉太子刘疆。但明眼人可以看出，这是迟早的事，刘疆对此非常清楚，内心深感不安，他一再请求辞掉太子之位，与其他兄弟平起平坐。对此，他表现得非常积极，不仅自己上书，还经常请其他皇子和大臣帮着上书，以此向父亲表达自己强烈的愿望，在拖了一年多以后，刘秀终于同意刘疆的请求，让他与已经被封为东海王的刘阳换了位置，立刘阳为太子，并让刘阳改名成刘庄。
虽然郭皇后和太子刘疆被废，但是他们与历史上其他被废皇后和太子的命运大为不同，他们不仅没有遭到杀戮，而且生活过得很不错。或许是刘秀觉得在这个问题上对郭氏母子有所亏欠，对他们关照有加。
光武帝多次到郭府与郭家人畅谈饮酒，以示亲近。他这样做，是想让众人知道，虽然皇后和太子被废，但他并没有放弃郭圣通和她的家族。
阴皇后和刘庄同样厚待郭氏家族，作为阴丽华，自己成为皇后之后，并没有落井下石，反而给予郭氏不错的礼遇。所以刘秀评价阴丽华“雅性宽仁”、“有母仪之美”，史书称她“性仁孝，多矜慈”。
阴丽华确实是一位生性善良、性格温和、心胸开阔的女性，刘秀当年在长安第一眼见到阴丽华，就认准了她，立下了“娶妻当得阴丽华”的誓言，刘秀的眼光真心不错，南怀瑾先生说：“中国这么多皇后，算是好皇后的，第一是朱元璋的太太马皇后，第二是刘秀的太太阴丽华，当然唐太宗的长孙皇后也不错，所以齐家之道是最重要的，要有好的教育，但要做到齐家是非常困难的。”但阴丽华无疑做到了。
刘庄是阴丽华跟随刘秀征战途中所生，刘秀对刘庄一直很喜爱，他让经学大师桓荣做刘庄的老师。刘庄从小也表现出高于常人的聪慧，十岁就通晓《春秋》，刘秀觉得自己的这个儿子很了不起。
更让刘秀为他感到骄傲的事情发生在建武十五年，当时，刘秀正在推行度田制，他让各州郡官员进行呈报，十二岁的刘庄站在刘秀的背后，光武帝刘秀看到陈留县的吏牍上有这样一句话：“颖川、弘农可问，河南、南阳不可问。”刘秀感到有些疑惑，问其他人也不求甚解。刘庄得到允许后插话说，这是郡里官员教陈留官吏怎么去核查土地，刘秀问为什么河南和南阳不能问呢，刘庄解释说：“河南是首都之在，高级官员都住在这里；南阳是陛下的故乡，陛下的亲戚大多居住于此，因此对这两个地方的田亩数字，负责核查的官员当然不敢多问。”作为一个十二岁的孩子，有如此敏锐的眼光，令光武帝对他更加另眼相看。
刘庄即位时已经三十岁，这正是人一生中的黄金年龄。他本来不是太子，是刘疆礼让后才成为太子，并最后登上了皇位。有些人对此颇有微辞，他的一些兄弟心里也不太信服，所以刘庄当政后首要做的是要稳固政权。
刚刚即位，一个重要的考验就摆在了他的面前。他的胞弟山阳王刘荆伪造别人的手笔，给原来的太子现在的东海王刘疆写信，劝他举兵以取天下。刘疆接到信后吓坏了，马上把信转交给了明帝，明帝派人暗中调查知道此信为刘荆所为，但是为了避免引发较大的震动，明帝做了冷静处理，并没有追究下去，从这件事可以看出，刘庄颇有政治谋略。
冷静处理刘荆事件后，他开始建立自己的政治核心圈，他封开国元勋邓禹为太傅，同母胞弟刘苍为骠骑将军，光武帝时的太尉赵熹保留原职。这样的安排很有策略，使得功臣、宗室和官僚集团在权力核心圈都有了自己的政治代表，明帝通过权力分配平衡了各方利益，进一步巩固了自己的统治。
明帝和他父亲有一个重要的相似之处，就是选立了一个好皇后。明帝所立的马皇后，虽然名气不如阴丽华，但表现也是相当不错。
这位马皇后的父亲是光武帝时代的伏波将军马援。马援最初从占据陇地的隗嚣那里投奔刘秀。虽然他才能出众，善于用兵，但刘秀始终没有重用他，直到马援五十三岁时，交趾郡(今越南河内一带)发生叛乱，马援主动请缨，刘秀才让他带兵出征。平叛后他又奉命北征，去对付匈奴等少数民族。
为了平定武陵地区少数民族的暴乱，已经六十一岁的马援再次奉命出征。由于当地气候炎热，军中瘟疫流行，马援自己也染病不起，于是不得不放慢攻击速度，他手下一些将军打小报告，把攻击不力的责任推到马援身上，并污蔑他有贪污行为。
刘秀信以为真，下诏谴责马援，但诏书到达军队时，马援已经去世了。这件事情引起了很大争议，不少人觉得刘秀这样做对马援不公平。马援的侄子马严非常生气，上书刘秀请求选马援的三个女儿入宫，给太子当妃子。刘秀觉得自己做得确实有些不妥，为了平息大家的议论，就同意了马严的请求。
这三个女儿中年龄最小的就是后来的马皇后，虽然她在三人中年龄最小，但性格非常坚韧刚强，从小就帮着大人管理家庭事务，并且处理得井井有条。成为太子妃后，她自己生活过得很简朴，但对婆婆阴丽华孝敬有加，所以很得刘庄的宠爱，她先被封为贵人，明帝即位后，被立为皇后。
成为皇后之后，她保持一贯的作风。有一次公主们朝见皇后，看她穿了件与众不同的袍子，还以为是什么新式时髦花纹，结果一摸才知道，原来是一件粗糙的袍子。面对公主们的窃笑，马皇后却说这件布料虽然粗糙，但特别容易染色，不用太费事，所以做成了袍子穿。
明帝即位后，为了纪念功臣，他命人在洛阳南宫云台阁为东汉建国立下汗马功劳的二十八位将领画像，但是这二十八人里面并没有自己的岳父马援，这充分表明了明帝对外戚的态度。
马皇后理解明帝的心思，所以她从未为自己的三个兄弟请官。明帝的皇位坐了十七年，马家三兄弟的官职原地踏步了十七年。即使后来章帝即位，想封这三个舅舅为侯爵，也被已经成为太后的她拒绝。直到头发都白了，三人才被封为比侯爵低一等的关内侯，即使这样马太后也不是很高兴，写信给兄弟三人，让他们接受爵位后立即辞官退休。马氏做皇后十六年，皇太后七年，马氏外戚始终没有进入东汉政治核心。
马皇后同时很好履行了“贤内助”的角色，她饱读诗书，又会持家，明帝问她一些关于朝政的问题，她能分析的头头是道，有时候她还会指出明帝在治国方面的一些问题，特别是严刑峻法和株连无辜方面，但是这些交流都是私下进行，她从来没有公开干预朝政。
军功章上应有她们的一半，东汉初期，出现中兴局面，很大程度是刘秀、刘庄采取了正确的治国之策，但也与阴皇后、马皇后的温慧仁德无法分开。
在明帝统治时期，对以后中国影响最为深远的一件事情，就是佛教的传入。千年以来，佛教在中国广泛传播，拥有大量教徒，成为中国最主要的宗教之一，其源头大概就要从明帝时代说起。
据历史记载，这一切源于明帝的一个梦，在梦中出现了一个巨大的金人，头上被耀眼的光芒所笼罩，明帝刚想和他说话，金人就飞走了。第二天临朝，明帝就把这个奇怪的梦讲给群臣听，并让他们帮着解析，大家都感到很奇异，有位博士傅毅进言说：“臣听说西方有个神，叫做佛。有佛经也有佛教。武帝时代，霍去病率军征伐匈奴时，休屠王曾经送给他一个金人。陛下梦到的金人，恐怕是佛的幻影。”这番话勾起了明帝的好奇心，就下令派郎中蔡愔和秦景去天竺求取佛经。
天竺就是张骞所说的身毒国，也就是今天的印度。佛教诞生于印度，佛祖叫做释迦牟尼，他本名叫做乔达摩西达多，原本是迦维卫国净饭王太子，从小过着养尊处优的生活，但他越来越不满意自己这样的活法，他认为人生在世，无非是生老病死，应当想办法解脱。于是他告别自己的双亲、妻儿，独自去修行。他在一棵菩提树下冥想数年后，终于大彻大悟，进入了一个至高无上的精神境界，成为了“佛陀”，也就是觉悟者。从此以后，他就开始传授教义，很快佛教就成为印度的一大宗教。后来佛教从印度向四方传播，到西汉时期，西域的一些小国也开始信奉佛教。
洛阳距离天竺路途异常遥远，蔡愔和秦景等人风餐露宿，走过千山万水，终于到了天竺，转达了明帝想要取经求佛的意愿，天竺国的高僧竺法兰和摄摩腾给他们讲解佛法，但是由于文化上的巨大差异，蔡愔和秦景很难领悟，于是邀请两位高僧与他们一同返回洛阳，两位高僧慷然应允。
于是他们带着佛经，经过一番艰辛，返回了洛阳。明帝请两位高僧带着一些人将佛经翻译成汉文，并按照他们的要求，修建了中国第一所佛寺，因为他们是用白马驮着佛经到了中国，因此这座寺院起名叫做“白马寺”。
佛经传入中国后，一些王公贵族首先开始信奉佛教，其中对此比较痴迷的是楚王刘英。刘英是许美人所生，许美人并不得光武帝宠爱，所以刘英不太被重视，得到的封地在诸王中最小。刘英听说佛经东来，就派人到京城向两位高僧求佛法，然后在自己的王宫供奉佛祖，朝夕跪拜，祈求多福。
但佛祖并没有保佑了他，很快他就惹上杀身之祸，史称“楚王之乱”。怎么回事呢，有一年有人上书，说刘英等人借信奉佛教之名聚众，图谋不轨。明帝接到报告后，派人去查证，结果证据确凿，负责审理案件的官员建议治其死罪，明帝减轻了他的刑罚，下令削夺刘英的爵位，将他迁移至丹阳泾县，刘英在迁徙路上自杀身亡。因为这件事情牵扯了上千人，其中大部分属于无辜。在马皇后和一些大臣的劝说下，明帝下令对这些人从宽发落，从而使得朝政安定下来。
在治国方略上，明帝和光武帝有很多相似之处，他一样“柔严相济”，对黎民百姓减税轻刑，在位期间他多次下诏减免赋税徭役，减轻刑罚。令官吏劝督农桑，治理病虫害，并以公田赐与贫民。此外，明帝大力治理黄河。西汉末年以来，黄河年久失修，为“兖、豫百姓怨叹”。明帝令著名水利专家王景等率兵卒数十万人治水，保障了黄河中下游农业生产的正常进行。
他对豪强宗室非常严厉。率领河西五郡归顺光武帝的窦融，是东汉的大功臣，他为人不错但不能约束自己的家人和子弟，结果子孙多有不法。窦融的长子也是光武帝的驸马窦穆因为封地离六安国比较近，就想占据六安，于是假传阴太后的旨意，让六安侯刘盱休妻而娶自己的女儿。后来此事被明帝知道，窦穆被免官，除了窦融外，窦氏家族其他人全被迁回老家。窦融也被斥责，吓得辞职回家养病。窦穆等后来被赦免，允许回京城居住，但明帝派人严格监视他们。窦穆心怀不满，口出怨言又贿赂官吏，结果他和两个儿子窦宣、窦勋被逮捕下狱，并最后都死在狱中。
对待官吏他比光武帝更加严格，从一件小事上可以窥见一斑。有次明帝赏赐西域使者十匹丝绸，文书错误地登记为百匹，明帝亲自查账发现错误，召来犯错误的尚书郎，亲自手持木杖责打惩罚，直到尚书长官闻讯赶来求情，明帝的怒气才渐渐平息下来。对于官吏的严厉，保证了政纲肃纪，吏治严谨，但是多少也有些过，后来的明太祖朱元璋对此评价说：“上苛刻则下紧迫，反有累于聪明也。”
明帝和他父亲治国之策最大的区别在对待匈奴的态度。光武帝采取偃武修文的方略，有大臣曾提议趁北匈奴分裂而发兵攻击，被光武帝所拒绝。汉光武帝是一心一意搞国内建设，以求尽早医治战争的创伤。但在明帝时期却与匈奴发生了战争，他所倚重的将领为窦固和耿秉。窦固出生豪门大族，他的伯父是窦融，耿秉出身将门，他的伯父也很厉害，是“云台二十八将”排名第四的耿弇。这两人都喜好兵法，在明帝看来，自己身边的窦固、耿秉就像当年武帝手下的卫青、霍去病，有了他们，自己对匈奴用兵有了底气。
公元73年春，明帝下令汉军兵分四路出击匈奴，其中由窦固率领的这一路进展比较顺利，窦固手下一个小军官率军攻占了伊吾卢城(今新疆哈密一带)，这个小军官就是中国历史上非常著名的人物——班超。
班超从小就有远大的志向，班氏家族本来是大户人家，但到班超时，家道中落，生活贫苦，年轻时跟随母亲和哥哥到了洛阳，他的哥哥是《汉书》的作者班固，是中国古代写史仅次于司马迁的人物。班超到了洛阳后，以给官府抄书养家，可是他不愿意一辈子就这样在碌碌无为中度过。
有一天，他抄完文书后，把笔丢在一边，感慨道：“大丈夫就应有远大的志向，应该像傅介子、张骞等立功异域，争取封侯，怎么能老在笔砚之间讨生活呢？”旁边的人听后都嘲笑他，但班超却不以为然，说：“小人物怎么能知道壮士的远大志向呢？”这让人不由想起当年陈胜发出“燕雀安知鸿鹄之志”的感叹。
班超后来投军来到窦固的军队，出征攻打北匈奴。在首战中班超就立了战功，击溃匈奴军队，占据了伊吾卢城，窦固非常高兴，派他与郭恂一起出使西域各国，重建各国与东汉的联系。
班超和郭恂首先到了鄯善国。刚到时鄯善国王对他们非常热情友好。没过几天，态度却突然反转。班超打听知道原来是匈奴的使者也到了鄯善国。他对自己三十多名随从表示，“不入虎穴焉得虎子”，只有将匈奴使者杀了，鄯善国王心存畏惧，才会对汉朝示好。
到了半夜，他带领三十多人，直奔匈奴使者的营房，他让十个人拿着鼓，绕到营帐后面。二十个人拿着刀枪弓箭埋伏在正门外，班超带几个人到处放火，火借风势迅速蔓延，顿时鼓声和喊杀声响成一片，匈奴人不知道到底有多少敌人，四散逃命，一会儿的功夫，班超和他的随从将匈奴的使者杀得一个不留。鄯善国王看到这样的场景，感到很惊恐，决定与汉朝交好，并把自己的儿子送到洛阳做人质。
窦固对班超所取得的成绩很高兴，上奏明帝为他请功，明帝封他为军司马。窦固又命他出使西域大国于阗，并让他带着更多的军队去出使，班超觉得没有必要，还是只带着三十多人到了于阗。
起初于阗国王对班超等人比较冷淡，原因在于国王身边的巫师。这位巫师对于阗国王说：“大王千万不能与汉朝交好，否则神明就会发怒。汉朝使者有好马，应该杀掉祭祀神明。”于阗国王很迷信，听从巫师的话向班超索要马匹。班超让巫师亲自来取，巫师来后，班超二话没说，当场砍了巫师的头，并责备于阗国王不够友好。于阗国王听说过班超在鄯善国的故事，心里也感到害怕，就杀了匈奴使者，表示愿意与汉朝友好。
于阗、鄯善都是西域的大国，两国归附东汉后，其余小国也纷纷归附。不愿归附的，被班超等一一收拾，于是班超的威名响彻了整个西域。平定车师后，东汉设置了西域都护，负责监视匈奴，保护西域各国，自此从西汉末年被阻塞的丝绸之路又变得畅通起来。
不过安定局面没有维持太久，公元75年，汉明帝驾崩，焉耆国趁汉朝大丧的机会，围攻西域都护。而龟兹、姑墨等国纷纷反叛，班超采用“以夷制夷”策略，用了十几年的时间，终于将这些反叛平定，西域五十多个国家都归附了汉王朝，班超实现了自己当年所立下的立功异域的理想。
班超听说西方有个叫做“大秦”的强国，大秦就是当时的罗马帝国。于是班超派甘英出使大秦，甘英等人一直向西走到了波斯湾，面对大海，当地的水手不愿意远航，欺骗甘英说航行到大秦，顺风顺水也要两个月，如果运气不好，两年也未必能到。甘英信以为真，放弃西行而掉头东去。汉朝与罗马帝国的机缘就这样失去了。
公元85年，朝廷为了表彰班超的功勋，下诏封他为定远侯，这时候班超已经快七十岁了，叶落归根，他向朝廷请求返回洛阳。
此时东汉已经是汉和帝当政，他觉得班超熟悉西域的情况，换人会对东汉不利，所以一直拖着没有批准。班超的妹妹，也是中国历史比较有名的才女班昭，上书为自己哥哥求情，最终感动了和帝，同意班超返回洛阳。班超回到京师时受到了隆重欢迎，而他已经在西域已经待了三十多年。回到洛阳后不久，班超就因病去世，享年七十一岁。
班超离开西域时，告诫继任者，必须宽以待人，不要计较别人的小错误。所谓“完小过，总大纲”。但继任者将他的话当做了“耳旁风”，没有按照班超的要求从事，结果没过几年，西域大乱，班超几十年建立起来的良好局面毁于一旦。
就在班超忙于西域事务的同时，公元75年，汉明帝刘庄一病不起，在洛阳驾崩，享年四十八岁。明帝在位十八年，百姓安居乐业，是一个太平年代。据统计，光武帝后期，全国的户籍人口二千一百多万，到了明帝后期，不到二十年的时间，增加至三千四百多万，这个数字很说明问题。