天复元年(901年)，崔胤联合孙德昭打败刘季述，迎唐昭宗复位，李裕复降德王。而朱温与李克用成为唐末的风云人物，在朝廷各树党派，在朱温的支持下，宰相派胜利，宣武节度使朱温入宫尽诛宦官。
天祐元年(904年)，朱温发兵攻陷长安，挟持唐昭宗迁都洛阳，之后将唐昭宗杀害。天祐二年(905年)，朱温大肆贬逐朝官，并将三十余位朝臣杀死于白马驿(今河南滑县)，投尸于河，史称白马驿之祸。
朱温本想等统一后再夺取帝位，但因征讨淮河以南地区失利，所以提早于907年逼迫唐哀帝禅让。天祐四年(907年)，朱温逼唐哀帝李柷禅位，唐朝灭亡，朱温改国号梁，史称后梁，是为梁太祖，改元开平，定都开封(今河南开封)。
910年后梁太祖怀疑成德军与晋密结而率军进伐，迫使成德军王镕与义武军王处直倒向李存勖。李存勖率军于柏乡(河北柏乡)击溃后梁军，成功救援成德军，而梁军元气大伤，史称柏乡之战。
北方之雄刘守光为人残暴，且是晋的强敌。他于909年被后梁封为燕王，建立燕国，911年称帝，史称桀燕。隔年，李存勖派周德威讨伐刘守光，朱温亲自率军救援，但被晋军击溃。刘守光最后于隔年被李存勖攻灭。
朱温败退洛阳后病危，次子朱友圭不满朱温有意立养子朱友文为太子，趁机刺杀朱温而继位。然而朱友圭荒淫无度，不得人心，913年其弟朱友贞联合天雄军(即魏博军)杨师厚进伐夺位，史称后梁末帝。
杨师厚去世后，天雄军等河北诸镇都陆续归附晋国，再加上916年魏州之战中梁军惨败于晋军，后梁北疆只能勉强维持在黄河以南。公元918年李存勖率军南征，与梁军相持于濮州一带。梁军惨败，但晋将周德威战死，梁晋战争沉寂了一段时期。921年张文礼杀成德节度使、赵王王镕，控制成德军，联合契丹国与后梁，对抗晋国。然而李存勖率军于镇州击溃梁赵联军，又夺得河北三镇后。
923年，李存勖在魏州称帝(即后唐庄宗)，以光复唐朝为号召建国号唐，史称后唐，不久又二度南征。梁将王彦章采取牵制郓州(山东东平)的方式，成功围堵唐军于杨刘(今山东东阿)附近。双方对峙良久，唐军军粮不足，有即将撤退的迹象。然而梁廷赵岩、张汉杰等人进谗言，使王彦章被撤换，后唐庄宗又率军经郓州迂回攻入空虚无兵的汴州。城破之日，后梁末帝无奈命皇甫麟杀死他，后梁覆灭。
后唐庄宗灭后梁后，定都洛阳。此时河北三镇已定，后唐国力强盛。岐国李茂贞对后唐称臣，后唐庄宗封他为秦王。公元924年李茂贞去世，后唐庄宗的长子李继岌担任凤翔节度使，正式吞并了岐国。前蜀王建在建国后注重农桑、兴修水利，使得前蜀在经济与军事都十分强盛。但918年王建去世后，其子王衍奢侈无度，残暴昏庸。925年后唐庄宗派郭崇韬、魏王李继岌率军攻入成都，王衍投降，前蜀灭亡。
933年后唐明宗重病，其子李从荣夺位被杀，幼子李从厚继位，即后唐闵帝。此时后唐明宗的两位大将养子李从珂任凤翔节度使、女婿石敬瑭任河东节度使，均拥重兵。宰相朱弘昭、冯赟本想以调动节度使的方式来分离军权，反而激起叛变。
公元934年李从珂以清君侧为由攻入洛阳，后唐闵帝在逃往魏州途中被石敬瑭俘虏，最后被李从珂所杀。李从珂称帝，即后唐末帝。内乱期间发生后蜀独立之事。原来在前蜀灭亡后，后唐庄宗以孟知祥为西川节度使。不久后唐明宗叛变夺位，孟知祥练兵意图独立。
932年孟知祥在并吞东川军后被后唐明宗封为蜀王，并于后唐末帝发动内乱时称帝建国，史称后蜀。同年孟知祥去世，其子孟昶继位。孟昶，嬖幸宠妃，信任庸才，已有速亡之咎，乃反欲勾通北汉，自启战衅，虽欲不亡，其可得乎让后蜀侥存了三十年的和平局面。
937年晋军与契丹军大举南下，杨光远、赵德钧等诸镇陆续投降。晋军独自攻入洛阳，后唐末帝自焚而死，后唐灭亡。后晋高祖定都汴州，依约将燕云十六州割让给契丹，此后契丹国对五代的影响力达到最大。
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。
