曹操憑借“挾天子以令諸侯”的政治優勢，奉立東逃的獻帝於許昌後，借由朝廷名義來討伐各地群雄；經過多年的南征北戰，先後破袁術、滅呂布、降張繡、逐劉備。
勢力發展成兗、豫、徐三州、部分司隸、雍州等中原地區。由於袁曹雙方的勢力持續壯大，最後發生了決戰。
200年，在官渡之戰中，接受許攸的建議，曹操親自率兵火燒袁紹的軍糧，以少勝多，擊敗了河北強大的割據勢力袁紹。曹操又通過幾年時間，消滅了袁紹三個兒子袁譚、袁熙、袁尚的勢力 。
在白狼山之戰中，派遣大將張遼率領先鋒部隊大破烏桓並斬殺烏桓單於蹋頓，隨後又平定遼東，最終統一了北方。
曹操統一北方後，建安十三年（208年），曹操乘劉表病亡、荊州不穩之時，率大軍南下征荊州，劉琮束手投降，寄身荊州的劉備離開新野，南下江陵，途中被曹軍擊敗，逃至夏口 。
曹操對江東虎視眈眈。在劉備謀士諸葛亮與孫權謀臣魯肅的共同推動下，孫劉結盟，共抗曹軍。在赤壁之戰中，周瑜以火攻之計大破曹操，孫劉聯軍以少勝多，取得了赤壁之戰的勝利，曹操被迫退回北方。
赤壁之戰後曹軍退回北方後，建安十五年（211年）擊破關中馬超、韓遂等部 ，又命夏侯淵西征，消滅了韓遂、宋建等割據勢力，將涼州納入“魏”的勢力範圍之內，統一北方，促使三國鼎立形成。
此後曹操數次南下，孫權亦曾數次北上，雙方均未獲得大的進展。
孫權、劉備雙方也開始各自爭奪荊州。劉備乘勢占據荊州五郡 ，成功逼降荊南四郡；周瑜奪取荊州重要戰略要地南郡。
211年，劉備率部進入益州，逐步占據了原來劉璋的地盤。
建安二十四年（219年），劉備從曹軍手中奪得漢中，勢力達到了極盛。曹操大軍前來欲奪回漢中，不成，於是從漢中退向長安。
劉備大將關羽北攻樊，呂蒙上疏孫權說：“羽討樊而多留備兵，必恐蒙圖其後故也。蒙常有病，乞分士眾還建業，以治疾為名。羽聞之，必撤備兵，儘赴襄陽。大軍浮江，晝夜馳上，襲其空虛，則南郡可下，而羽可禽也。”
呂蒙遂假稱病重，孫權也明令召呂蒙回建業治病。關羽信以為真，把留在江陵、公安的軍隊調出一部分赴襄陽。孫權得到消息，即令呂蒙進兵。呂蒙到尋陽（今江西九江）把精兵埋伏在船倉裡，偽裝商人船隻，晝夜兼行，遂到南郡。士仁、麋芳不戰而降。關羽戰士家屬，儘在江陵，呂蒙都好生款待，問所不足，疾病給醫藥，饑寒賜衣糧。關羽聽得江陵被孫權偷襲，從前線撤回。將士聽到家中平安，生活很好，都不願跟關羽打仗。
建安二十四年（219年）十二月，關羽敗走麥城，至漳鄉（今湖北荊門西），被孫權軍隊擒獲，殺死，孫權取得荊州。
孫權占領荊州大部，隔三峽與漢軍相持。222年，張飛被殺，劉備出兵與吳軍相持於夷陵，猇亭一戰，被吳將陸遜擊敗，退回益州，劉備不久便駕崩於白帝城。
之後不久，在諸葛亮、孫權的努力下蜀漢、東吳恢複結盟關係，共抗曹魏，至此，三國鼎立局麵正式形成。
延康元年（220年）冬，曹丕篡漢稱帝，建都洛陽，國號“魏”，史稱“曹魏”。因為漢朝滅亡，三國時代也就從此正式開始。
黃初二年（221年），劉備為了延續漢朝、興複漢室，於成都稱帝，國號“漢”，史稱“蜀漢”劉備為報孫權奪荊州、殺關羽之仇，在稱帝後不久，就率數萬大軍東討孫權。222年，被陸遜敗於夷陵，蜀漢實力大損，成為三國中最弱小的一國。
孫權於222年被魏文帝曹丕封為吳王，229年在武昌（今湖北鄂城）稱帝，國號“吳” ，改元黃龍元年，史稱“東吳”。後又遷都建業，自此三國正式鼎立。
正始十年（249年），曹魏發生了高平陵之變，司馬氏控製了大權。王淩、毌丘儉、諸葛誕等人先後三次討伐司馬氏，均以失敗告終。
炎興元年（263年），司馬昭派鐘會、鄧艾、諸葛緒分兵三路南征蜀漢，與蜀漢大將軍薑維發生拉鋸戰，鐘會被擋於劍閣，鄧艾繞開薑維的鋒芒，抄陰平小路直取涪城 ，進逼成都。劉禪投降，蜀漢滅亡。
鹹熙二年（265年）司馬昭去世，二月丙寅（266年2月8日），司馬昭之子司馬炎迫曹魏皇帝曹奐禪讓而稱帝 ，建立晉朝，史稱西晉，仍定都洛陽。
從此，中國曆史正式進入了晉朝時代，史稱西晉 。司馬炎稱帝後開始籌備伐吳，派王濬於益州大造船艦，以羊祜鎮守襄陽與鎮守江陵的吳將陸抗對峙 。在264年孫皓即位後 ，交州（約今廣西省及越南北部）向曹魏投降。
兩年後吳軍意圖奪回但被晉將毛炅擊敗。
269年孫皓以虞汜、陶璜及李勖等人分陸海兩路會師合浦，至271年方奪回交州。
279年，修允部屬郭馬於廣州（約今廣東省及廣西省東部）叛變，孫皓先後派滕循、陶浚、陶璜等多方圍剿方平定。同年晉軍率大軍南征，吳國岌岌可危。
東吳重臣陸凱及陸抗相繼去世後，晉將羊祜提議伐吳，但遭賈充反對而作罷。
279年西北之亂始平，王濬、杜預上書司馬炎，認為是時候伐吳，賈充、荀勖等認為西北未定而反對。最後司馬炎決定於該年十一月大舉進攻吳國，史稱晉滅吳之戰。他以賈充為大都督 ，上遊王濬唐彬軍、中遊杜預胡奮王戎軍、下遊王渾司馬伷軍多路並進。
280年一月孫皓急任丞相張悌率沈瑩、孫震渡江抵禦王渾軍，但皆戰敗而亡。
而王濬軍沿長江配合其他晉軍攻下西陵、江陵、武昌及尋陽等地，杜預也奪下荊州南部。三月十五孫皓見晉軍已包圍建業，認為大勢已去而投降。孫吳滅亡，西晉統一天下，至此，三家歸晉。