東漢末年，天下大亂，群雄逐鹿。以曹操、劉備、孫權為代表的三方勢力脫穎而出。公元220年，曹操病逝，曹丕廢漢獻帝自立稱帝，以洛陽為都建立魏國。劉備不甘落後，於公元221年在成都稱帝，建立蜀漢。公元229年，孫權在武昌（(今湖北鄂州）稱帝，建立東吳，後遷都建業（今江蘇南京）。至此，天下三分，魏蜀吳三國鼎立。
圖-魏蜀吳都城位置示意圖
公元263年，魏國派鍾會、諸葛緒、鄧艾率大軍兵分三路南下攻蜀，蜀漢大將軍姜維撤防劍閣，魏軍久攻不下。鄧艾率軍偷渡陰平（今甘肅文縣西北），繞過劍閣直插蜀漢腹地，一路勢如破竹，兵臨蜀漢都城成都，後主劉禪投降，蜀國滅亡。
公元265年，司馬炎迫使魏元帝曹奐禪位，登基稱帝，建立晉朝，曹魏滅亡。經過十多年的準備，公元279年，西晉發兵二十餘萬，兵分六路沿長江全線攻吳，西路水師順流而下，所向披靡，直指建業，吳末帝孫皓投降，吳國滅亡。至此，三國歸於一統，中國歷史進入西晉。
晉武帝司馬炎認為曹魏之所以滅亡，在於沒有分封諸王，宗室力量太弱，因此在即位後就分封諸王，給諸王軍權及財權以鞏固統治，結果諸王勢力過大，成尾大不掉之勢。晉武帝死後，晉惠帝即位，諸王為爭奪朝政大權，開始內訌，內戰不止，持續十六年，史稱“八王之亂”。
從東漢末年天下大亂開始，戰亂不止，很多中原人不得不逃往江南避禍。好不容易等到西晉一統天下，中原老百姓本以為能得到喘息，結果又是延續十數年的八王之亂，中原人加速南下。中國西部和北部的匈奴、羯、鮮卑、氐、羌等外族趁中原戰亂和人口銳減，不斷內遷，在北方建立十六個割據勢力（實際超過此數），統稱為“五胡十六國”。
公元308年，匈奴貴族劉淵在左國城（今山西離石縣北）稱帝，建立趙漢（亦稱漢趙、前趙），次年遷都平陽。公元311年（永嘉五年），劉淵之子劉聰率軍攻破洛陽，俘殺晉懷帝，史稱“永嘉之亂”。公元316年， 劉曜攻破長安，俘殺晉愍帝，西晉滅亡。317年，南遷至建康（今南京）的琅琊王司馬睿重建晉朝，史稱東晉。東晉控制江南半壁江山，北方則陷入五胡十六國相互攻伐的散亂局面。
由氐族建立的前秦佔據關中，以長安為都。前秦君主苻堅在王猛輔佐之下，前秦國力日強，最終於376年統一北方。
苻堅志在一統天下，不斷對東晉展開進攻。公元383年，苻堅親率80萬大軍大舉進攻東晉，欲畢功於一役，淝水之戰爆發。東晉在丞相謝安的運籌帷幄下，以8萬北府兵以少勝多大勝前秦。
前秦在淝水之戰損失慘重，無力繼續維持對各勢力的控制，北方再度陷入四分五裂。公元386年，鮮卑族拓跋珪在牛川稱王，於398年遷都平城（今山西大同），稱帝，建北魏。439年，太武帝拓跋燾統一北方。
北方混亂，南方也不安寧。淝水之戰後，東晉桓玄叛亂，廢帝自立。大將劉裕平桓玄，擁恭帝。420年，劉裕廢恭帝自立，建立劉宋，東晉滅亡，中國歷史進入南北朝時期。
