黄巾起义后，各地割据势力迅速发展，东汉名存实亡。灵帝死后少帝即位，外戚何进辅政，他联络袁绍消灭宦官专权。当宦官杀死何进，袁绍又杀尽宦官后，董卓率兵进入京都控制了朝政，并废少帝立献帝，自称相国。190年，袁绍率领关东联军，讨伐董卓，东汉末年军阀混战正式开始。军阀割据中势力强大的有黄河以北的袁绍、黄河以南的曹操、长江中下游的孙策等。曹操出身于宦官家族，在镇压黄巾起义的过程中，建立起自己的武装力量，不断地拉拢地方豪强。他又把汉献帝迎到许昌，挟天下以令诸侯，在政治上取得优势，又屯田积谷，以蓄军资。200年，袁绍率领10万大军，南下进攻曹操，双方在黄河边的官渡大战起来。曹操军队只有2万多人，双方相持了半年。曹操得知袁绍的屯粮地点后，派精兵夜袭袁绍的后方，将袁绍在乌巢积存的粮食全部烧毁。袁军上下人心惶惶，曹操趁机发动全面攻击，袁绍大败，带着八百骑兵仓惶北逃。官渡之战是历史上以少胜多的著名战役，奠定了曹操统一北方的基础。以后几年，曹操又北征乌桓，逐步统一了北方。
在曹操与袁绍进行兼并战争时，孙权继承了孙策的基业，巩固江东势力。刘备投奔荆州刘表，屯兵新野，他兵力薄弱，地盘不稳固，然而有谋士诸葛亮和猛将关羽、张飞、赵云等辅助。208年，曹操率20多万大军南下攻打荆州。那时，占据荆州的刘表已死，他的儿子刘琮不战而降，投靠刘表的刘备不得不率领部下退守夏口。曹操顺江东而下追击刘备，直逼夏口，并威胁孙权。刘备派诸葛亮去江东联合孙权，共同抵抗曹操。在曹操强大兵力的威胁下，孙权采纳周瑜、鲁肃的主张，决定联刘抗曹。周瑜率孙刘联军与曹军在赤壁会战。孙刘联军不到5万，在数量上处于劣势，但曹军远道而来，行军疲惫，兼之水土不服，疾病流行，又不习惯水战，特别是曹操骄傲轻敌，轻信周瑜部下黄盖的诈降。黄盖带领10艘大船，船上装着浇上油的枯柴干草，外边盖上帷幕，插上约定投降的牙形青龙旗，又在大船的后边拴上灵活的小船，向曹操投降。在离曹操军营二里的地方，黄盖命令大船上的士兵放火，冲向曹军水寨，然后跃上小船退走。这时正刮着东南风，火借风势，风助火威，曹操的战船被烧，猛烈的大火吞没了曹军的水寨并且延烧到江岸上的曹军大营。孙刘联军集中精锐水军乘势猛攻，曹军全线崩溃。赤壁之战，终以孙刘联军的胜利和曹操的失败告终，是以弱胜强的著名战役之一。
赤壁之战以后，曹操被迫退回中原，南北相持的局面形成。曹操北归以后，向关中：陇西发展势力，把统一的范围扩及整个北方。刘备占据荆州的部分地区，并以它为根据地向西进兵取得益州。孙权继续巩固在江东的统治，并向岭南地区扩张。220年曹丕废汉献帝，自立为帝，在北方建立魏国；221年刘备在成都称帝，在四川建立蜀国；229年孙权又在江东建立吴国，三国鼎立的局面完全形成。三国鼎立期间，战争仍然不断，但三国为了巩固和发展自己的势力，各自图强，社会比较安定，经济也得到了一定的发展，并且与少数民族的关系也大大加强，这为以后的统一开辟了道路。
魏国后期，政权落到了世家豪族权臣司马懿手里。他死后，其子司马师、司马昭相继掌权，魏国出现曹氏和司马氏两大集团的争斗，司马氏父子最后夺得政权。265年，晋王司马炎建立晋朝，定都洛阳，三国纷争的局面结束，全国统一。
曹操当政时，为争取世家豪族的支持，曾征聘地方名士出来做官。曹操起用河内名门士族的司马懿，但未加以重用。到曹丕即位时，司马懿成了朝廷重臣。曹丕死后，他与大将军曹真两人受命辅佐明帝。司马懿统帅劲师北伐西征，在战争中逐渐掌握了军事大权，并培植起自己的势力。曹氏的势力以曹真的儿子曹爽为代表，中央政权形成曹氏和司马氏两派政治势力，两派的党羽遍布朝野。明帝死后，司马懿和曹爽辅佐8岁的曹芳。曹爽将司马懿调任为皇帝的太傅，虽位高但无实权，就此谋夺司马氏的军权。老谋深算的司马懿，让出高官厚位并称病在家，暗中却让儿子司马师夺取统领京师禁卫军的重要兵权。曹爽派心腹李胜去探听情况。司马懿将计就计，披头散发，卧床不起，并胡言乱语，曹爽中计。第二年，曹爽陪同皇帝出洛阳城到高平陵祭祖，司马懿乘机调集重兵控制洛阳，并发布诏书，逼迫曹爽交出兵权，并处死曹爽及其家族党羽，独揽朝政，这就是高平陵事变。后来司马氏父子又陆续镇压其他的军事叛乱，巩固了司马氏的统治。
蜀汉自诸葛亮死后，国势日衰。后主刘禅昏庸无能，宠信宦官黄皓，政治腐败。263年，司马昭伐蜀，攻蜀大军分别由邓艾、钟会率领。蜀将姜维在剑阁进行抵御，邓艾率军避开了重兵把守的剑阁而从离剑阁几百里的阴平进军到剑阁后方。阴平周围都是荒无人烟的偏僻小道，山势险峻，处处悬崖峭壁。邓艾身先士卒，用毡毯把自己包裹起来从山上滚下去，士兵们跟着前进，并凿山通路，向成都进攻。后主刘禅吓得六神无主，赶快用绳子把自己缚起来向邓艾投降。钟会率领的伐蜀大军被姜维挡住，相持不下，刘禅命姜维投降。蜀国灭亡。钟会野心勃勃想独占灭蜀之功，于是诬告邓艾谋反。钟会逮捕邓艾后和姜维共同反抗司马昭，被魏军杀死，邓艾也被冤杀，魏军损失惨重。
司马昭因灭蜀有功被封为晋王，不久病逝。其子司马炎继承父位，掌握了魏国大权。魏帝曹奂被迫宣布甘愿效法古代圣贤让位给司马炎。司马炎再三推让后代魏为晋。司马炎称帝14年后，才在群臣的催促下发兵灭吴。吴主孙皓是历史上有名的暴君，专横残暴，唯我独尊，朝政黑暗，人心涣散。279年，晋武帝兵分六路大举攻吴，并派王溶等率水陆大军从益州出发进攻建业。吴国在江河险要处，设置铁锁横拦江中，企图用铁链锁住长江；又作长几米的铁椎，暗置江中，以铁锥破坏西晋的兵船。王溶用大木筏开道先行，当木筏漂过时，便将铁椎拔除；晋军又在船前安装了十多丈长的浇了麻油的大火炬，用火烧断了吴军的铁链。孙皓见大势已去，自缚起来向晋军投降，至此全国统一于西晋。西晋统一后采取一系列措施，轻徭薄赋，农业得到一定的发展，社会也比较安定。西晋的短暂统一，避免了社会危机的全面爆发。
短命的西晋灭亡后，天下又陷于混乱。在南方，司马睿建立东晋。在北方，前秦以武力统一了北方。于是南晋、北秦两国对峙。
前秦的皇帝是苻坚。苻坚从小就有宏图大志。他重用汉族寒士王猛进行政治、经济改革，整顿朝政，加强了中央集权，并改革军队，提倡教化。苻坚号召流民回乡生产，并兴修水利，兴办学校，鼓励吸收汉族文化。但前秦王朝并不稳固，那些投降前秦的各族贵族希望分裂前秦，建立自己的政权。382年，苻坚召集群臣，提出要倾国而动，击灭东晋，一统中国。这遭到以其弟苻融为首的大部分大臣的反对。苻融明白自宰相王猛死后，建立在多民族基础上的秦朝民族矛盾开始激化。而鲜卑贵族慕容垂和羌族豪贵姚苌则极力赞成。苻坚决意南下，朝野为之不安。383年，苻坚率领百万大军，从长安出发，大举进攻东晋。苻融是前锋都督，统步骑先行；姚苌带领蜀军东下；苻坚亲帅主力殿后。各路大军浩浩荡荡，旌旗蔽日。苻坚不无骄傲地认为这百万大军即使把马鞭丢人长江也能阻断江水，晋军插翅难飞。
东晋王朝只图苟安于江东，从未打算统一全国。年幼的孝武帝即位后由谢氏家族辅政。宰相谢安颇有才智。他起用失势的士族，缓和统治集团的内部矛盾；减免赋税徭役，缓和阶级矛盾；又征募北方流民组织军队，由谢玄负责训练，号称“北府兵”。这些措施使政权相对稳定。
当前秦大举进攻时，东晋命谢安统筹全局，谢石为征讨大都督，谢玄为前锋都督，与将军谢琰等率领8万北府兵北上抗秦。十月，秦军前锋攻克寿阳，首战告捷。晋将胡彬退守在淮河山峡中的军事据点硖石，苻融命秦军竖栅截流，隔断淮河，堵住了胡彬的退路。胡彬向谢玄修书告急，不料告急文书被秦军搜获。谢玄畏惧秦军，不敢前进。苻坚知道此事后，率轻骑来到寿阳，并派东晋降将朱序到晋营劝降。朱序虽备受苻坚恩宠，但心在晋国，就建议晋军先下手为强，趁秦国百万大军尚未集合齐全赶快攻打他们。谢玄于是命令刘牢之率精兵，突袭秦军，秦军大乱，四散奔逃，争渡淮河，落水者多人。晋军水陆并进，屯军于淝水东岸，与寿阳秦军隔淝水对峙。秦军遭此失败，苻坚很吃惊。苻坚登上寿阳城楼眺望，只见晋军阵容整齐，旌旗飘扬，附近的八公山草木茂盛，风吹草动，好像满山都藏着晋军。谢玄请苻坚让出一片战场，以便晋军渡河决战。前秦诸将大都反对这一请求，苻坚却想乘晋军渡河时突袭，一举成功，就同意后撤。秦军一退，晋军竞渡猛攻，锐不可挡，于是秦军阵势大乱。苻融企图稳定军心，被乱军杀死。朱序又趁机喊秦军败了，秦军更加混乱。晋军趁势进攻，秦军战死被踩死落水而死的不计其数。苻坚单骑逃回淮北。秦军败退时，一路上听到风的呼啸和鹤的啼鸣，还以为东晋军队在追赶。