由于后晋的将领与百姓对屈尊异族而感到强烈不满，后晋出帝听从景延广建议，放弃对契丹国称臣而改称孙以洗刷屈辱。景延广对契丹人的敌意十分强烈，他杀害契丹商人，逮捕契丹使者出气，屡次对契丹挑衅。此举引来契丹可汗耶律德光的愤怒，他于公元944年率军南征。
当时河北大旱，蝗虫侵袭，契丹军攻掠贝州(河北清河)等地而还。隔年后晋出帝派杜重威率军北伐，耶律德光闻之率大军南下，先是刘知远在太原痛击契丹，最后杜重威也成功的在白沟(河北定兴、新城间)击溃契丹军。然而，后晋出帝于白沟之战后日益骄奢，又以冯玉执政，贿赂公行，朝政败坏。
946年后晋出帝再以杜重威率军北伐，与耶律德光在滹沱河会战。此时杜重威有意夺位，反而向耶律德光投降。耶律德光趁机率联军直逼开封，后晋大将李守贞、张彦泽陆续投降，最后后晋出帝开城投降，后晋亡，史称辽灭晋之战。
隔年耶律德光将国号改为“大辽”，即辽太宗，正式建立辽朝。辽太宗本来对经营中原地区很有信心，然而“打草谷”与掠人为奴的掠夺政策使中原百姓群聚反抗。其中河东军刘知远听从张彦威的建议，以中原无主为由于太原称帝，建国后汉，即后汉高祖。
辽太宗压制不了此局面，以天气炎热为由率军北返。他命萧翰留守开封，杜重威留守邺都。最后于杀胡林(河北栾城)去世，其兄子耶律兀欲继位，即辽世宗。
后汉高祖在辽军北返后开始收复中原。萧翰得知消息后，劫持后唐宗室李从益称帝于开封，而后北返。后汉高祖闻之派使杀李从益以定都开封，并派高行周与慕容彦超在魏州之战战役降服杜重威，诸镇相继归附。948年后汉高祖去世，其子刘承祐继位，是为后汉隐帝，并以杨邠、郭威、史弘肇与王章为辅国大臣。
当时河中节度使李守贞叛乱，有赖郭威平定。后汉隐帝年长后猜忌辅国大臣，与郭允明协议后于950年以辽军寇河北为由派郭威镇守邺都，随后大杀杨、史与王等大臣，又杀郭威一家，并召泰宁军慕容彦超等急速入京。郭威听从魏仁浦建议起兵南下，并派养子柴荣镇守邺都。隔年击溃慕容彦超，攻入开封，后汉隐帝最后为郭允明等所杀。
郭威本有意立刘崇子徐州军刘赟为帝，先以李太后临朝。当时恰巧辽军入侵，郭威出师御敌，但大军至澶州(今河南濮阳)时，军士拥护郭威称帝，大军返回开封。951年郭威称帝，建国后周，即后周太祖，后汉亡。
后周太祖登基后剪除若干苛政，厉行节俭，使南流的人口再度有流回中原的倾向。然而刘赟被杀，使后汉旧将不服周廷。河东军刘崇(后汉高祖刘知远之弟)得知郭威称帝后，自立为帝，建国北汉。他依辽人为援，自称侄皇帝，并且伺机伐周。后汉旧将徐州巩廷美与泰宁军慕容彦超意图叛变，有赖后周太祖陆续平定。
954年后周太祖去世，由养子柴荣继位，即后周世宗。后周世宗是五代十国中的第一名君，于继位之初遭遇定都晋阳的北汉帝刘崇与辽将杨衮联合南下潞州、泽州(今山西晋城)二州。当时周廷惊恐，大多主张稳重行事，然而后周世宗亲征上党在泽州高平县南(今山西晋城市高平南)击溃汉辽联军，并斩临阵后退的无能将领，史称高平之战。
此后改革军事制度，精简中央禁军，补充强健之士，形成“殿前诸班”的禁军。内政方面，他招抚流亡，减少赋税，稳定国内经济。整顿吏治，延聘文人，打压武人政治，使后周政治清明。955年又废天下佛寺，获取大量铜器以整顿经济。军事与经济的提升都为日后统一中国本土而建立重要的基础。
