948年後漢高祖去世，其子劉承祐繼位，是為後漢隱帝，並以楊邠、郭威、史弘肇與王章為輔國大臣。當時河中節度使李守貞叛亂，有賴郭威平定。後漢隱帝年長後猜忌輔國大臣，與郭允明協議後於950年以遼軍寇河北為由派郭威鎮守鄴都，隨後大殺楊、史與王等大臣，又殺郭威一家，並召泰寧軍慕容彥超等急速入京。
郭威聽從魏仁浦建議起兵南下，並派養子柴榮鎮守鄴都。隔年擊潰慕容彥超，攻入開封，後漢隱帝最後為郭允明等所殺。郭威本有意立劉崇子徐州軍劉贇為帝，先以李太后臨朝。當時恰巧遼軍入侵，郭威出師禦敵，但大軍至澶州（今河南濮陽）時，軍士擁護郭威稱帝，大軍返回開封。951年郭威稱帝，建國後周，即後周太祖，後漢亡。
後周太祖登基後剪除若干苛政，厲行節儉，使南流的人口再度有流回中原的傾向。然而劉贇被殺，使後漢舊將不服周廷。河東軍劉崇（後漢高祖劉知遠之弟）得知郭威稱帝后，自立為帝，建國北漢。他依遼人為援，自稱侄皇帝，並且伺機伐周。後漢舊將徐州鞏廷美與泰寧軍慕容彥超意圖叛變，有賴後周太祖陸續平定。
954年後周太祖去世，由養子柴榮繼位，即後周世宗。後周世宗是五代十國中的第一明君，於繼位之初遭遇定都晉陽的北漢帝劉崇與遼將楊袞聯合南下潞州、澤州（今山西晉城）二州。當時周廷驚恐，大多主張穩重行事，然而後周世宗親征上黨在澤州高平縣南（今山西晉城市高平南）擊潰漢遼聯軍，並斬臨陣後退的無能將領，史稱高平之戰。
此後改革軍事制度，精簡中央禁軍，補充強健之士，形成“殿前諸班”的禁軍。內政方面，他招撫流亡，減少賦稅，穩定國內經濟。整頓吏治，延聘文人，打壓武人政治，使後周政治清明。955年又廢天下佛寺，獲取大量銅器以整頓經濟。軍事與經濟的提升都為日後統一中國本土而建立重要的基礎。
後周世宗在穩定國內後即意圖統一天下，他以“十年開拓天下，十年養百姓，十年致太平”為目標。955年率軍擊潰後蜀，佔秦州漢中一帶。956年率兵擊潰南唐，獲得江北之地，迫南唐稱臣。959年後周世宗率軍北伐遼朝以收復燕雲十六州，周軍陸續攻陷瀛洲、莫州等地。當他準備收復幽州時，卻突然生病，被迫班師。
不久去世，其幼子柴宗訓即位，即後周恭帝。960年禁軍領袖趙匡胤以鎮定二州遭北漢、遼朝入侵為由率軍北御，而後在開封的陳橋驛發生陳橋兵變，受禁軍擁護為帝。趙匡胤回師開封，廢黜後周恭帝，後周滅亡，五代結束。他建立宋朝，即宋太祖。
宋太祖繼位之時，十國仍有後蜀、北漢、南唐、吳越、南漢、荊南與湖南武平軍周行逢、閩南清源軍留從效等，這些國家或藩鎮大多奉宋朝為宗主或臣服之。宋太祖面對遼朝的威脅，採趙普“先易後難，先南後北”的策略統一中國地區。
962年荊南主高保勖去世，同年湖南周行逢去世，兩國新主年幼無能。宋太祖趁機於隔年以平湖南之亂為由派兵南下並湖南，途中假道伐虢，併吞荊南。
後蜀後主孟昶聞知荊南與湖南被併吞後，聯合北漢以拒宋師。然而其晚年奢侈逸樂，朝政不修，軍隊皆無戰鬥力。965年宋太祖派王全斌、崔彥進出鳳州（陝西鳳縣）、劉光義、曹彬出歸州（湖北秭歸），北東兩路同時入蜀。結果不出六十多日，後蜀帝孟昶投降，後蜀亡。其寵妃花蕊夫人在亡國後寫下：“君王城上豎降旗，妾在深宮哪得知，十四萬人齊解甲，更無一個是男兒。”
南漢後主劉鋹將政事交給宦官龔澄樞及女侍中盧瓊仙等人。由於只信宦官，官員都需閹割才能進用。970年宋廷派潘美伐南漢，由於南漢將領大臣宗室皆死光，只有宦官領軍，隔年南漢帝劉鋹投降，南漢亡。
南唐後主李煜是詞壇高手，雖然終日以外患為憂，但不擅政事。當時有賴其弟李從善、大臣潘佑與將領林仁肇等人，尚且與後周得以對峙。宋朝建立後，李煜親近小人，濫殺大臣，終日與臣酣宴、愁思悲歌，南唐國勢混亂。975年宋太祖以南唐帝李煜稱病不入朝為由，派曹彬南征，並以吳越軍為輔夾攻。最後李煜投降，南唐亡。
吳越國方面，雖然忠獻王錢弘佐時趁閩國內亂獲得福州，但是本身課稅繁重，民不堪苦。到忠懿王錢俶時，因為對宋朝十分恭順，宋太祖沒有奪取地。而閩南清源軍留從效割據一方，去世後多人爭位，最後由陳洪進奪得。978年錢俶與陳洪進納土歸順宋朝，吳越國與閩南清源軍亡。
而十國最後一個國家北漢的末主是英武帝劉繼元。979年宋太宗派潘美圍攻北漢都城太原，擊退遼國援兵，劉繼元投降，北漢滅亡。至此十國時期結束，中國基本統一，正式進入宋朝時期。然而，尚有燕雲十六州還未收復。宋太宗滅亡北漢後不久，他不顧大臣反對，從太原北伐遼朝以圖收復燕雲十六州。起初宋軍攻下易州和涿州，但在燕京的高梁河之戰慘敗而退，至此進入宋遼對峙的時代。
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