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吕后死后，诸吕之乱被以周勃为领袖的大臣铲除，众臣迎立
汉文帝刘恒。他和儿子
汉景帝即位期间，继续采取黄老无为而治的手段，实行轻徭薄赋、与民休息的政策，恩威并施，恢复了多年战争带来的巨大破坏，使人民负担得到减轻；虽然景帝年间(前154年)发生了此时期唯一的动乱—“七国之乱”，但是仅经历数月即为周亚夫所平定，并未对汉朝带来实质影响。这段时期，匈奴虽然几次入寇中原，但大多数时间里和南越一样，出于相对和平的状态。汉朝方面则不断积蓄国力，透过马复力等措施来积极备战。这一时期史称文景之治，是中国成为大一统时代以来，第一次被传统历史学家称羡的盛世时代。
景帝死后，其子
刘彻即位，是为
汉武帝。武帝在位期间（前141年-前87年），采取了一系列改革措施，锐意进取，使得汉朝的政治、经济、军事变得更为强大。在政治上，武帝加强皇权，采纳主父偃的建议，施行推恩令，削弱了诸侯王的势力，从此，诸侯王的势力不再能够对中央构成威胁；后又以诸侯献上的黄金成色不纯为由，取消了百余位列侯的爵位，即史书上所称的“酎金失侯”事件。经此二次事件后，中央集权得到了大大的加强。文化上，废除了汉朝以“黄老学说、无为而治”治国的思想，积极治国；并采纳董仲舒的建议，开始重用儒术。尽管武帝时期兼用儒、法、道、阴阳、纵横等各家人才，汉朝也一直“霸王道杂之”，但武帝时期对儒家的采用，使得儒家思想得到重视，并在以后逐渐成为中国历经二千年的主流思想。军事上，积极对付汉朝的最大外患--匈奴。在这期间，汉朝先后出现了卫青、
霍去病等天才将领，终于击败匈奴单于，使得“漠南无王庭”。又吞灭南越国，征服朝鲜，使中国成为亚洲第一霸主，世界第一帝国。外交上，两次派张骞出使西域，开辟了丝绸之路。并先后以两位翁主刘细君，刘解忧和亲西域大国，而达到了离间西域和匈奴，进而控制西域的目的。但是，汉朝经历多年战争，加上汉武帝好大喜功，对经济产生巨大冲击，导致汉朝国力衰弱，前朝积蓄被挥霍殆尽。为此，汉武帝晚年曾发表著名的轮台之诏，希望不再穷兵黩武，也使汉朝不至于败亡。为抢救经济，武帝在位期间曾采取一系列政策，将铸币、盐铁收归中央管理，加强农业生产，实行和籴法，开凿白渠，并创立均输、平准政策，稳定物价，与民争利，加强国家在经济中扮演的角色。
公元23年，腐败的
王莽政权在赤眉、绿林民变下终于灭亡。绿林军拥立汉宗室刘玄作皇帝，恢复汉的国号，年号更始。25年赤眉军立刘盆子为帝，随后击败了绿林军。其后，原本服从更始帝的汉朝宗室
刘秀在鄗县（今河北高邑东南）之南即皇帝位，灭刘盆子，是为光武帝，沿用汉的国号，以这一年为建武元年，定都洛阳，史称东汉。即位后，于37年终于消灭赤眉、隗嚣、公孙述等割据势力，实现全国统一。
汉光武帝废除王莽时的弊政，社会安定，加强中央集权，对外戚严加限制，史称光武中兴。
汉明帝和汉章帝在位期间，东汉进入全盛时期，号为“明章之治”。期间，于章和二年（公元88年）十月，车骑将军窦宪领军出塞，击破北匈奴，登燕然山，令班固作铭，刻石颂功，从此基本扫除了数百年来匈奴对汉朝北方边境的威胁。佛教在这时也传入中国。