等到柳貌一归天，新任的哀牢国国王类牢便在反对势力的鼓动下，准备起兵反对汉朝。加上汉朝官员的欺压和盲目执政，哀牢国居民和当地统治阶级终于忍无可忍，断然起兵。当地首府不韦县陷落，太守以下的地方官员全部被杀。哀牢国势力在取得进攻不韦县的胜利之后，兴兵继续向北。不久，益州告急。刘炟接到益州的告急文书，急令益州刺史调集各郡郡兵南下增援。他下了严令，无论如何也要守住博南山北麓的博南县！等待朝廷援军的到来。

虽然皇帝早就决定不擅自对周边地区动刀兵，但事已至此，就由不得自己了。只能先平定叛乱，在徐图进取。

正在刘炟为边境战事四起而发愁之时，十一月，阜陵王刘延谋反。

权利争夺，古今有之。但唯独皇室之中的争斗显得尤其激烈。叛乱者成功则已，不成的话，只有死路一条，而且自己的族人也要跟着遭殃。因此古今中外，对于皇室之中的兄弟相争，都让人谈起色变。其血腥和残酷，丝毫不亚于一场旷日持久的大战。

很明显，刘炟并不是嗜杀之人。相反，他看到自己叔叔谋反的消息，并没有当即派人去抓他，而是着人严格按照法令，对其罪行进行辨别真伪。最终的调查结果表明，刘延叛乱罪证确凿。但是其叛乱的手段就不是很高明了，他并没有联合文武官员进行逼宫，也没有擅自调集军队围攻宫廷。他幼稚地认为，使用巫术可以让刘炟陷入危机，使得自己登上皇帝宝座。与其说刘延有罪，不如说是他糊涂。当年刘秀因为巫卜预言起家，但并不是因为它真的有什么实际的神奇作用，而是因为这巫蛊之事广为天下人所知，让人相信便发生了作用。

刘炟一个崇尚教化和仁治的皇帝，要一个以仁为本治理国家的君主，去杀自己的亲人，实在比较困难。兼且刘延叛乱的影响力并不是很大，对刘炟也并没有造成事实上的威胁，因而刘炟一开始将他贬到一个小国，不久赦免了其死罪。贬为阜陵侯。当然，刘炟知道，百足之虫死而不僵，刘延虽然被贬，但其根基尚存、元气未损。为防止他再次犯上作乱，刘炟就软禁了刘延，时刻派官员监视于他，并且不准他与其他任何人进行接触。公元87年，经过多年的观察以后，发现刘延终于变得老实起来，于是他被再次封王。刘延在两年后病死。

这时候，刘炟已经开始习惯自己九五之尊的位子，并为巩固自己的帝位做出各种各样的努力，军事上对敢于反叛的势力进行镇压，收缩西北战线的兵力，例如史书记载：“甲辰日，撤销伊吾卢的屯兵”。政治上以宽仁的心处理国家大事，不像过去刘庄那样，动辄杀人数千，致使朝野上下一片恐怖。

除此以外，刘炟还对刘庄造成的冤假错案进行部分平反。而在经济上，刘炟则主要依靠的是重农主义，他为了发展农业，获取王朝自立的根基，甚至连一些商人也被劝解回去务农。

刘炟曾发布诏令劝事农桑。诏令发布后，官员得以各司其职，农业得以充分发展。在军事上的处境也日渐好转。根据《后汉书》上记载：“永昌、越巂、益州三郡民、夷讨哀牢，破平之。”从这段话中可以知晓，建初二年（公元77年）之时，皇帝刘炟紧急诏令三郡居民对哀牢大军进行抵抗和征讨，终于破其军队，平了他们的叛乱。

无论是内政还是外交，汉章帝刘炟似乎都处于被动的地位，但是经过自己与群臣的不懈努力，依然在最终取得了胜利，收到后发制人的良好效果。这是什么原因呢？也许正是因为他的后发，使得其民意上成为了先发，掌握了主动权，兼且军队作战勇敢，政策有所谋略，所以刘炟虽然没有亲自指挥，却依然能够决胜于千里之外。