一天，曹髦把跟随自己的心腹大臣找来，对他们说：“司马昭之心，路人皆知也。我不能白白忍受被推翻的耻辱，我要你们同我一道去讨伐他。”几位大臣知道这样做等于是飞蛾投火，都劝他暂时忍耐。在场的一个叫王经的人对曹髦说：“当今大权落在司马昭手里，满朝文武都是他的人；君王您力量薄弱，莽撞行动，后果不堪设想，应该慎重考虑。”
曹髦不接受劝告，亲自率领左右仆从、侍卫数百人去袭击司马昭。谁知大臣中早有人把这消息报告了司马昭。司马昭立即派兵阻截，把曹髦杀掉了。之后，司马昭立曹奂为帝，彻底控制了曹魏政权。
公元263年，司马昭派钟会、邓艾、诸葛绪分兵三路南平蜀汉，与蜀汉大将军姜维发生拉锯战，魏军被挡于剑阁前，邓艾避开姜维大军的锋芒，抄阴平小路直取涪城，进逼成都，蜀汉后主刘禅投降，蜀汉被魏所灭。钟会和姜维在成都发动兵变，被司马昭快速平定。
暂结乱世
司马昭灭了蜀汉之后，积极准备向东吴进军，但是身染重病，没过多久就去世了。次年1月，司马炎逼迫魏元帝曹奂禅让，自己即位为帝，国号晋。晋武帝大肆分封宗室为王并使其掌握兵权。公元280年3月东吴君主孙皓投降，孙吴灭亡，自从黄巾之乱以来的分裂局势暂时获得统一。晋统治疆域南至南海，西至葱岭，西南至云南、广西，北至大漠，东至辽东。
晋武帝本人是继承司马懿、司马师、司马昭三代的基业而称帝的，但本身并非英明之君。他罢废州郡武装，大肆分封宗室，允许诸王自选长吏和按等置军，而且无法妥善处理少数民族内迁问题。这些都种下日后八王之乱与永嘉之乱的祸根。
公元290年，晋武帝司马炎病死，惠帝即位。惠帝的皇后贾南风想独揽大权，与辅政的外戚杨骏发生矛盾。公元291年贾后杀死杨骏，司马氏内部开始发生一连串政治残杀和战争，先后有八个分封为王的皇族为了争夺中央政权，进行了大规模的混战，历时十六年之久。这就是历史上的“八王之乱”。公元311年，匈奴贵族乘机攻进洛阳，俘虏晋怀帝，并将洛阳洗劫一空。西晋王朝元气大伤。五年之后，刘渊族子刘曜攻占长安，俘虏晋愍帝，西晋灭亡。这时，曹魏以来迁居塞内的游牧民族也乘机起兵称帝，全国又陷入分裂混战的局面。除汉族之外，先后有五个少数民族（匈奴、鲜卑、氐、羌、羯）的十六七个割据者建立了政权，分裂的局面持续了一百三十多年，史称“五胡十六国”时代。公元317年，晋朝宗室司马睿在南方重建晋王朝，占有今长江、珠江及淮河流域，定都建康，史称东晋。
淝水之战
西晋末年的腐败政治，引发了社会大动乱，中国历史进入了分裂割据的南北朝时期。在南方，晋琅邪王司马睿于公元317年在建康（今江苏南京）称帝，建立东晋，占据了汉水、淮河以南大部分地区。在北方，各少数民族政权纷争迭起。由氐族人建立的前秦国先后灭掉前燕、代、前凉等割据国，统一了黄河流域。以后又于公元373年攻占了东晋的梁（今陕西汉中）、益（今四川成都）二州，将势力扩展到长江和汉水上游。前秦皇帝苻坚因此踌躇满志，欲图以“疾风之扫秋叶”之势，一举荡平偏安江南的东晋，统一南北。
公元383年，苻坚不顾大臣的反对，亲自率领三十万大军大举南下攻晋。东晋王朝在强敌压境，面临生死存亡的危急关头，以丞相谢安为首的主战派决意奋起抵御。经谢安举荐，晋帝任命谢安的弟弟谢石为征讨大都督，谢安的侄子谢玄为先锋，率领经过七年训练，有较强战斗力的“北府兵”（在北方的流亡移民当中选拔精壮者，加以严格训练培育出的一支军队，为东晋时期战斗力最强的主力军）八万沿淮河西上，迎击秦军主力。
前秦的军队紧逼淝水而布阵，东晋的军队无法渡过。谢玄派使者给阳平公苻融一份战书，要求迅速决战，条件是秦军能够主动后撤，腾出一块空地作为交战的地方，让晋军得以渡河，然后一决胜负。前秦的将领都反对答应晋军的要求，然而苻坚却同意晋军的条件，说：我们只带领兵众稍微后撤一点，等他们渡河渡到一半，我们再出动铁甲骑兵奋起攻杀，一定可以取得胜利。谢石和谢玄得到秦军答应撤退的消息后，马上整顿兵马，指挥渡河。前秦的军队稍微后撤时，朱序在军阵后面高声呼喊：“秦军失败了！”兵众们听到后就狂奔乱逃。渡河之后，晋军乘秦军后退迅猛地发起攻击，秦军由于军心早已涣散，在晋军的攻击下一退不可遏止。秦军大败，苻坚率部下十多万人逃回北方。
淝水之战后，苻坚统一南北的希望彻底破灭，不仅如此，北方暂时统一的局面也随之解体，再次分裂成更多的地方民族政权，鲜卑族的慕容垂和羌族的姚苌等其他贵族重新崛起，各自建立了新的国家。两年后，苻坚被姚苌俘杀，前秦灭亡。
气吞万里的宋武帝
宋武帝刘裕（公元363～422年），字德舆，小名寄奴，南北朝时期宋朝的建立者。幼年家境贫苦，竟沦落到靠卖草鞋为生。不过，刘裕少有大志，一心想做一番惊天动地的大业。带着如此雄心壮志，刘裕从军，成为东晋北府军的下级军官。刘裕为人机智有谋，勇敢善战，多次克敌制胜，屡立战功。因功升建武将军、下邳太守、彭城内史。刘裕从此起家，成为东晋一员虎将。后来刘裕逐渐控制了东晋朝政，权倾朝野。公元420年，刘裕逼迫司马德文禅让，登上帝位，国号宋，改年号为永初，历史开始进入南北朝时期。初期，因刘裕在晋朝末期收复北方的青、兖、司三州，大致拥有黄河以南的广大地区，成为东晋南朝时期疆域最大的一个王朝。刘裕在位三年后去世。
刘裕当政期间，吸取了前朝士族豪强挟主专横的教训，抑制豪强兼并，并采取了很多措施以巩固帝位，而且他十分关心百姓生活，曾多次下令减免税役，这也显示了这位创业之君的治国才能。宋代文豪辛弃疾也曾写下“金戈铁马，气吞万里如虎”这样豪迈的词句来赞扬他的功绩。
拓跋焘统一北方
淝水之战后不久，前秦政权土崩瓦解。曾臣服于秦的各派势力纷纷举兵反叛。北部中国重新陷于分裂，出现了不相宾属彼此攻杀的许多割据政权。公元386年，拓跋珪乘机复国，改国号为“魏”，即北魏。拓跋焘继位的时候，北方各割据政权，经过相互吞并，只剩下北凉、北燕、夏和西秦了。
拓跋焘凭借其祖父、父亲创业、发展的基础，并重用汉世家大族崔浩等谋臣，把握作战时机，大展宏图。通过征战，于公元431年灭夏（在此之前，夏已灭西秦）；五年之后灭北燕；公元439年灭北凉，使西晋灭亡后纷纷扰扰一百多年的北方，复归统一。北魏的统治区域北至蒙古高原，西至新疆东部，东北至辽西，南大致以淮河、秦岭为界，与南方的刘宋对峙。
拓跋焘晚年刑罚过于残酷，诛戮过多，于公元452年被宦官宗爱（时任中常侍）暗杀。之后，北魏的政治腐败不堪，不断引起人民的反抗。公元471年，北魏孝文帝即位后，顺应历史潮流，相继采取了一系列汉化措施，缓解了民族之间的矛盾。
魏孝文帝推行文治，在亲政之初，即整顿吏治。这大大改变了官吏冗散的状况，使百官勤于政事，对完备封建国家封建制度起到良好的作用。公元485年，魏孝文帝颁布了均田令，于公元486年，又下令实行三长制。这一系列改革措施使北方经济逐渐恢复和发展起来，保证了封建国家的财政收入。孝文帝迁都洛阳以后，开始第二期改革。改革的重点是改变鲜卑族内迁者原有的生活习俗，促进鲜卑族积极接受汉文化，主要是在服装、语言、籍贯、姓氏等四个方面进行改革。
魏孝文帝的改革，促进了北方民族的融合，出现了历史上的北魏盛期。在他迁都洛阳之后建造了龙门石窟，为人类留下了一笔宝贵的文化遗产。但是改革后期，因种种因素造成汉化与反汉化两大阵营的对抗，公元534年，北魏分裂为东魏与西魏，隔黄河而治，东魏后被北齐所替代、西魏被北周所替代。
南方的开发
东汉末年，北方大规模的战乱连绵不断，经济文化遭受毁灭性打击，长安、洛阳两大古都几经洗劫，黄河中下游的高度文明一再遭到破坏，人民流离失所，出现了“白骨露于野，千里无鸡鸣”的惨状。而生产力水平较低的长江流域此时却获得了发展经济的一些便利条件：社会相对安定，有利于经济的发展；大批北方人口迁居南方，为南方的发展提供了丰富的劳动力以及先进的生产工具、生产技术。因此魏晋南北朝时江南的经济逐渐和北方趋于平衡，为以后经济重心的南移打下了基础，为国家实现政治统一提供了必要的经济前提，也为隋唐时期封建经济的空前繁荣准备了条件。
魏晋南北朝时期是政治黑暗而混乱的时代，但同时也是自我意识觉醒、人们思想活跃的时代。生活在这样动荡的社会中，人们经常感到生死无常，生命如海中孤舟，随时有覆灭的危险，因此人的个体生存价值受到前所未有的重视，个体生命呈现出多姿多彩的美。
魏晋南北朝时期，科学技术有了显著进步。这一时期科学技术，继承了前代的成就，在数学、农学、地理学、天文历法、机械制造、冶炼技术、医学等许多方面又多有创新。