邓禹平定河东（今山西），率得胜之师于汾阴（今山西省宝鼎）渡河，入夏阳（今陕西省韩城东南）。此时三辅的军队接连被赤眉军打败，长安失陷。赤眉军所过之处残暴掠夺，百姓不知所归。听说邓禹率军挟大胜之威扫荡三辅，且军纪严明，于是都望风携老扶幼迎接邓禹军队，归从的日以千数，人众号称百万。邓禹每到之处，常停车住节，慰劳问好，父老童稚，白发垂髻，挤满在他车下，莫不感激欢乐，于是邓禹名震关西。

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邓禹部众眼见人心可用，都劝他尽快进攻长安。但邓禹却犹豫了，他对众将说：“不然，现在我们虽然人数众多，但能上战场打仗的人却少；而且前面没有可依赖的积蓄，后面也没有可供转运的资财。赤眉军刚刚攻取长安，财富充实，士气锐不可挡。不过赤眉军只是一伙盗贼，没有长远打算，再多的钱粮很快就会消耗一空，哪儿能坚守下去。我们只需驻军上郡、北地、安定三郡，这里地广人稀，谷米牲畜多，派遣小部队北上就粮养士，观察赤眉军的弱点，抓住机会再一战而定”于是引军北至縌邑县（今陕西旬邑）。

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刘秀因关中未定，而邓禹又久不进兵，遂下诏催促邓禹进兵长安，诏令说：“司徒镇守安抚西京行的尧得道，赤眉亡贼行的是桀的道，长安城的官吏民众都心慌意乱，不知道该依附归属谁。你应该把握好时机进攻讨伐，安定抚慰西京百姓，以维护收揽百姓的心。”刘秀的意思首先握好时机进攻讨伐，然后维护收揽百姓的心。然而邓禹依然坚持前意，不愿意进攻长安。他派军攻取上郡（今陕西榆林东南）诸县，自统主力平定北地（今甘肃庆阳和宁夏吴忠一带）。造成的后果就是留守旬邑的两位将军互不服气发生内讧，并反击邓禹。不久，赤眉军西走扶风，邓禹才往南至长安，驻军昆明池，用酒食大宴士卒。率领诸将军沐浴包衣斋戒，选择吉日，演习礼仪祭祀高祖庙，收了十一帝的神主，派使者捧到洛陽，因而巡视园陵，特安置官吏士卒奉祀守陵。注意邓禹入长安的动作：大宴士卒、祭祀高祖庙、收各帝神主捧到洛陽，全然没有考虑赤眉军回军的可能性，也不顾及长安士绅对迁都的失望，这也为他后来的失败埋下了隐患。

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邓禹不进攻长安的原因他自己说的明白：一是人数虽多，能战者少；二是粮草不济；三是赤眉军士气正旺；四是赤眉军无长远打算，很快会撤走。事实上他的理由都是对的，赤眉军所过之处，如蝗虫过境寸草不生，邓禹自己的军队也已是后勤不济，而且他还收留了大量的老弱病残，“父老童稚，白发垂髻”，青壮基本上都被赤眉军裹挟而去，他只能指望赤眉军自己自行离去。

邓禹长于谋略，政治上考量过多，在实际指挥作战、处理具体事务上有很大缺陷。西略长安，而且长安豪族已向刘秀输诚，邓禹应该以军事占领为主，率军直驱长安，而不是“每到之处，常停车住节，慰劳问好”。至于说他会不会吃败仗，这个谁也不敢保证。刘秀的昆阳之战形势比他更加恶劣。后来刘秀派冯异替换了他，做法截然两样，取得的成果也完全不同。在赤眉军再次折回长安，击败了进驻那里的邓禹军，迫使其退出长安后，刘秀遣冯异前往关中，代替邓禹指挥西征大军。冯异到后，邓禹联合冯异部与赤眉再战，结果再次大败，冯异只率少数人弃马步行才得脱身归营，而邓禹则败走宜阳。此时冯异的做法是：收拢归散的部下，坚壁清野，待机再战。不久，冯异军与赤眉再次大战于崤底（今河南渑池西南），双方倾巢而出，一直大战到太阳偏西。冯异提前埋伏的伏兵杀出，大败赤眉军，被冯异迫降者八万余人。崤底之战，使得赤眉军再遭重创，加之粮草已尽，不得已再次转向东南方，力图补充粮草和人马，摆脱困境。其时赤眉虽降，当地豪强地主武装分据各郡县，冯异屯兵于长安上林苑中，对不听从命令的豪杰们加以诛灭打击，而对那些降附后有功劳的人加以表彰赏赐。安定后才招徕百姓，申理冤屈。

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刘秀评价邓禹：“深执忠孝，与朕谋谟帷幄，决胜千里。……斩将破军，平定山西，功效尤著”。的确，刘秀巡行河北，邓禹前往追随，提出“延揽英雄，务悦民心，立高祖之业，救万民之命”的方略，而且举荐了大量人才，他所荐举的人才，都能才职相称，刘秀也认为邓禹知人。

只是长安之战终是留下遗憾，为后人叹。