。司马腾闻讯大惊失色，慌忙带领二万余户逃离并州。刘渊派遣建武将军、族子刘曜攻下了太原（太原市南）、中都（山西榆次）、屯留（山西屯留南）、泫氏（山西高平）、长子（山西长子）等军事要镇，控制了晋东南地区。元熙二年（305年），司马腾又派遣司马瑜、周良、石鲜等率兵讨渊，屯军于离石汾城。刘渊命令武牙将军刘钦等率六军进攻司马瑜，凡四战，皆胜，司马瑜等落荒而去。为扭转败局，晋廷任命刘琨为并州刺史。刘琨到任伊始，即以州治晋阳（山西太原西南）为据点，抚循劳徕，甚得人心。刘琨还派人离间刘渊与其统属的其他少数族之间的关系，使得叛刘渊附晋的“杂虏”达万余落。刘琨的活动，对刘渊构成重大威胁。刘渊遂委任前将军刘景为使持节、征讨大都督、大将军，攻击刘琨，结果反在板桥为刘琨所败。30
面对刘琨的威胁，侍中刘殷、王育进谏刘渊说：“殿下自起兵以来，已近一年，而仍居偏方，王威未振。希望能命众将四出，择机决战，灭刘琨，定河东，建帝号，率军南征，攻克长安以为都城，以关中之众席卷洛阳。若如此，成高皇帝的大业，易如反掌罢了。”刘渊大喜，说：“正合我意！”30
于是在元熙五年（308年）正月，他遣抚军将军刘聪等十将南据太行，辅汉将军石勒等十将东下赵魏，将军事活动扩大到西晋王朝的腹地——中原地区31
。
随着刘渊影响的扩大，其他反晋势力先后依附于其麾下。上郡四部鲜卑首领陆逐延、氐人首领单征32
，以及叱咤风云于青徐兖豫等州的王弥，都称臣于刘渊。刘渊均署其官爵，委以重任30
。当王弥归附时，刘渊特地派侍中、御史大夫呼延翼郊迎，致书王弥，大加称赞，表示自己将亲自为他接风洗尘。后两人会面，王弥劝刘渊称帝，刘渊十分高兴，说：“我原以为将军不过是悍勇武将，今日方知将军有勇有谋，堪称孔明。我得将军，如鱼得水！”于是任命王弥为司隶校尉，加侍中，特进。后又进弥征东大将军，封东莱公，负责东线战事33
。
在刘渊的指挥下，汉国在对晋的战争中取得了很大的进展。元熙五年（308年）三月，刘渊攻占汲郡，控制了顿丘、河内地区。七月，刘渊进据河东地区，攻克蒲坂（山西永济西）、平阳（山西临汾西南），并将汉国都城由离石南迁至蒲子（山西隰县）。刘渊兵锋所及的河东、平阳二郡的诸县垒壁望风而降30
。在并州，刘渊亦控制了除州治晋阳以外的诸郡。九月，刘渊又遣王弥、石勒进攻邺城（今河北临漳县），魏郡太守和郁弃城败走34
。
为了进一步提高汉国政权的政治影响，加强自身的政治权力，刘渊于元熙五年（308年）十月在蒲子正式即皇帝位，国号仍称汉，改元永凤35
。仿东汉制，设大司徒、大司马、大司空为三公；又仿晋制，大封宗室和异姓功臣。不久，刘渊迁都平阳，改元河瑞36
。
进军洛阳
刘渊称帝后，继续对西晋的军事活动。他派遣石勒进攻冀州，连下魏郡、赵郡、巨鹿、常山数郡，陷郡县堡垒百余，众至十余万
37
。同时，接连发动了对西晋都城洛阳的攻势12
。
河瑞元年（309年）三月，晋积弩将军朱诞叛晋归汉，劝刘渊进攻守备空虚的洛阳。刘渊遂以朱诞为前锋都督，以灭晋大将军刘景为大都督，进攻洛阳，一度攻克黎阳（今河南浚县），又在延津击败晋将王堪。但因刘景残害数万百姓，使刘渊放弃这次攻洛的军事行动。39
同年夏，刘渊又派刘聪、王弥、石勒攻下军事重镇壶关（今山西黄碾南）、屯留（山西屯留南）、长子（山西长子），斩首一万九千级。八月，刘聪受命南攻洛阳，大军长驱直入，败平北将军曹武，推进至离洛阳一百里的弘农郡宜阳县（河南宜阳西）。刘聪自恃骤胜，不设防备。九月，弘农太守垣延诈降，夜袭刘聪，刘聪大败，不得不撤军。
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十一月，刘渊再次派刘聪、刘曜、王弥、刘景等率精锐骑兵五万进攻洛阳，呼延翼率步兵为继援。刘聪屯驻宜阳。西晋方面未料到汉军这么快又卷土重来，猝不及防。刘聪军攻至洛阳城西南的西明门。但因守城晋军死战，攻城受挫。刘渊不得已，只得下令撤军42
，将兵锋转向徐、豫、兖三州。河瑞二年（310年）上半年，汉军在冀、徐、豫、兖等州取得了重大进展。二月，克鄄城（山东鄄城北），杀兖州刺史袁孚，又拔仓垣（今河南开封北），杀晋将王堪。这几个州的流民有数万家，素为当地居民所苦，所以纷纷聚众焚烧城邑，杀死当地长官，以响应刘渊43
。
赍志以殁
河瑞二年（310年）七月初九日，刘渊卧病不起，开始安排身后事，迁调百官68
。十六日，刘渊宣召太