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。公元190年，袁绍率领关东联军，讨伐董卓，东汉末军阀混战正式开始。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，在镇压黄巾军起义的过程，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，挟天子以令诸侯，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，带着八百骑兵仓皇北逃。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。公元220年曹废汉献帝，自立为帝，在北方建立魏国；公元221年刘备在成都称帝，在四川建立蜀国；公元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。