刘秀是汉高帝刘邦的九世孙，出自汉景帝子长沙定王刘发一脉，刘秀的先世，因遵行“推恩令”(推恩令是汉武帝为了牢固中央集权而颁布的一项重要政令。推恩令本质是在郡县制的基础上的革新。这项政令要求由以前的各诸侯所统领的区域只由其宗子继续，改为其宗子、次子、三子配合继续。凭据汉制，推恩令下形成的侯国隶属于郡，职位与县相当。厥后凭据这项政令，诸侯国被越分越小，汉武帝再乘隙削弱其势力。华文帝时，贾谊鉴于淮南王、济北王的谋逆事件，曾在《治安策》中提出“众建诸侯而少其力”的建议。汉武帝时，主父偃提出实行推恩令，划定：诸侯王死后，除嫡宗子继续王位外，其他子弟也可支解王国的一部门土地成为列侯，由郡守统辖)的原则而从列侯递降。到他父亲刘钦这一辈，只是济阳县令这样的小官员了。
西汉建平元年十二月初六（前5年1月15日），刘秀出生在陈留郡济阳县舍，其父亲其时为济阳令。史载刘秀出生时，有赤光照耀整个房间。(史书有美化的身分)
父亲也感应十分奇怪，立即召来功曹史充兰，派他去问会占卜的人。充兰与马下卒苏永一起去卜人王长孙的住所。王长孙卜卦后，对苏永和充兰说：“这是一件十分祥瑞的事情，不用多说了。”
这年，在刘钦房前栽景天的地方有小米长了出来，共有三株，每株一根茎九个穗，比一般小米要长一二尺，真是好小米。父亲刘钦因此为其取名为“秀”。关于刘秀的长相，史书纪录说他身长七尺三寸，美髯眉，大口隆准，与众差异。
元始三年（3年），其父刘钦在南顿县（在今河南项都市）县令任上去世，年仅9岁的刘秀与兄妹便成了孤儿，生活无依，被远在南阳郡蔡阳县（今湖北枣阳）的叔父刘良[刘良（前25年—41年），字次伯，南阳郡蔡阳县（今湖北枣阳市）人。汉朝宗室大臣，汉高祖刘邦八世孙，光武帝刘秀叔父。汉平帝时，举孝廉身世，授萧县令，抚育光武帝刘秀兄弟。地皇三年（22年）十月，领导刘縯、刘秀兄弟在舂陵起兵。更始帝刘玄称帝后，封为国老。光武帝刘秀即位后，先后封为广阳王、赵王、赵公。建武十七年（41年），卒于洛阳，享年六十六，谥号“孝”]所抚育，就这样成了贵族中的“普通的平民”。
由于刘秀勤于农事，而其兄刘縯好侠养士，经常取笑刘秀，将他比做刘邦的兄弟刘喜。但另一方面，刘秀也暗自藏匿亡命之徒，仕宦都不敢上门过问。
新朝天凤年间（14年―19年），刘秀到长安，入读太学，随名儒许子威治《尚书》，略通大义，并结识了邓禹、朱祐等，二人厥后皆列入“云台二十八将”，是刘秀创业的班底。
邓禹（2年－58年），字仲华，南阳新野（今河南省新野县）人。东汉开国名将，云台二十八将之首。邓禹年轻时游学长安，与刘秀交好，新莽败亡后便投诚于刘秀，劝其以河北为基地，收揽民心，待机取天下，以此深得信任。后率军镇压铜马起义军，又破更始将王匡、成丹诸部于河东，协助刘秀建设东汉。
刘秀称帝后，邓禹被拜为大司徒，封酂侯。旋渡河入关，多方招降，所部号称百万，一度入长安，后屡为赤眉军所败，以致全军淹没，逃归宜阳，被免职大司徒。后拜右将军，更封高密侯，以特进奉朝请。明帝时进位太傅。
永平元年（58年），邓禹病逝，谥号元侯。
朱祐（约公元前10年~48年）字仲先，汉族，南阳郡宛县（今河南省南阳市宛城区）人。东汉开国名将，云台二十八将之一。
自幼与刘縯、刘秀兄弟相识，关系极好，自刘縯、刘秀起兵就一直追随左右，从平河北、围困洛阳，镇压农民起义。
虽讨伐邓奉被俘，没有影响刘秀对他的信任，历任护军、偏将军、建义上将军，先后封为安阳侯、堵阳侯、鬲侯。建武二十四年，病逝于家中。