280年，西晋统一全国之后迎来了短暂的安定局面。但是，晋武帝司马炎举措适当又埋下了祸乱的种子。
一方面，他大量削减州郡兵，“大郡置武吏百人，小郡五十人”，搞的社会治安都难以维持，捕盗都费劲。另一方面，他大封宗室王侯，一口气分封了27个王，并委以兵权，驻守军镇，种下了“八王之乱”的祸根。
290年，司马炎去世后，继位的晋惠帝司马衷是个白痴，贾皇后专权。291年，贾后密召楚王司马玮进京诛杀了惠帝姥爷杨骏一党，然后又唆使司马玮杀了未奉诏进京的汝南王司马亮，司马玮之后也被贾后找借口处死，“八王之乱”由此拉开了序幕。
贾后不仅专权擅杀，还经常“红杏出墙”，引起了宗室诸王的不满。300年，贾后毒死了非嫡出的太子，诸侯王们更加不满。为了争夺对朝政的控制权，梁王司马彤、赵王司马伦、齐王司马冏、河间王司马颙、成都王司马颖、东海王司越先后卷入进来，相互厮杀。
306年，历时十六年的“八王之乱”以晋怀帝司马炽登基、东海王司马越辅政专权而结束。八王之乱使西晋元气大伤，人口大量减少，社会经济也遭到严重破坏。
八王之乱前后，西晋各地人民纷纷起义，各少数民族贵族也趁机兴兵，逐鹿中原。
296年，氐族首领杨茂搜率先在仇池建国，辖今甘肃省西和县弹丸之地。
301年，西晋凉州刺史张轨乘机割据凉州，名义上仍效忠晋朝。与此同时，灭吴功臣王浚以及刘琨等也与张轨一样，纷纷割据一方。
301年，关陇的氐族首领李特起兵反晋，自称“大都督”，攻打成都，但被益州刺史罗尚所杀。之后，李特之子李雄卷土重来，于303年占据成都，并于305年登基称帝，国号“大成”，后改国号为“汉”，故史称“成汉”。
308年，西晋“冠军将军”汉化匈奴人刘渊起兵反晋。刘渊以汉高祖刘邦后裔自居，称帝建国，国号为“汉”。311年，继位的刘渊之子刘聪攻入洛阳，俘杀晋怀帝司马炽。316年，“汉”国大司马刘曜攻陷长安，西晋末代皇帝愍帝司马邺坐羊车，肉袒含璧投降，西晋灭亡，中国历史从此进入东晋十六国时期。
317年，西晋灭亡之后，晋王司马睿在建康称帝，重建晋朝，史称东晋。可是，东晋偏安一隅，除司马睿、司马绍略有作为外，后世的皇帝多是平庸之辈，空有恢复中原、统一中国之志，却无恢复中原、统一中国之力。
在东晋王朝存在的同时，北方还并存有匈奴、鲜卑、羯、氐、羌等民族建立的“五胡十六国”。正史里，十六国指的是匈奴人的前赵、北凉、夏三国，鲜卑人的前燕、后燕、南燕、西秦、南凉五国，羯人的后赵一国，氐人的前秦、后凉、成汉三国，羌人的后秦一国，汉人的前凉、西凉、北燕三国。实际上远远不止十六国，除此外还有代、冉魏、西燕、仇池等国。
十六国当中，首先逐鹿中原、称霸北方的是后赵。
318年，灭西晋之后，“汉”国刘渊后人大司马刘曜在长安篡位称帝，因他起家之地在赵地，故改国号为“赵”，史称“前赵”。
然而，刘曜的称帝引起了原“汉”国“安东将军”羯人石勒的不满。于是，319年，石勒也在河北襄国称王，与“前赵”分道扬镳，史称“后赵”。
后赵建立之初，版图就比前赵大，控制了山西、河北大部分地区。石勒虽然是羯人，但却是十六国时期难得的明君。他重用汉人士族，推行儒教，积极发展农业生产，使后赵的国力日渐强盛起来。
石勒在位期间，除了发展农业生产之外还积极开疆拓土。323年，石勒打败盘踞在山东的最大割据势力曹嶷，将山东纳入版图。之后，他又对东晋用兵，占领淮北地区。329年，石勒又灭掉前赵，占领羌胡所在的河套之地，基本上统一了黄河流域。
333年，石勒去世，其侄石虎杀石勒之子石弘篡夺了王位。335年，石虎迁都邺城，并于338年灭掉鲜卑人的段辽政权，使后赵的版图臻于极盛，称雄北方。
就在后赵称雄北方后不久，占据益州的成汉地盘 不断扩大，控制了整个西南地区，对东晋构成严重威胁。346年，东晋桓温讨伐成汉，于347年将其灭亡。至此，东晋终于统一南方，与后赵形成南北对峙之势。
可是，石虎跟石勒没法比，是个十足的暴君。他大兴土木，荒淫无度，残暴嗜杀，差点使北方汉人灭绝，社会矛盾变得异常尖锐。349年，残暴的石虎终于去世，传位其子石遵。
然而，石遵刚继位就被石虎养子石闵所杀，遍地是后赵将领的割据势力。石闵为汉人，原本姓冉，河南内黄人。350年，石闵恢复原姓冉，在邺称帝，国号“魏”，史称“冉魏”。之后冉魏对羯人展开了大规模报复性屠杀，351年，后赵灭亡。但是他并没有力量整合后赵的国土，352年，冉魏被辽东崛起的前燕所灭，昙花一现，并且在正史中也没有被列入十六国。
后赵灭亡后，最大的受益者无疑是前燕和前秦，一个称雄东部，一个称雄西部，北方形成双雄并立局面。
前燕起家于辽东，为鲜卑慕容部所建。318年，占据昌黎郡的鲜卑首领慕容诉廆被东晋封为“辽东公”。337年，慕容诉廆之子慕容皝称王，建立燕国，定都昌黎，史称“前燕”。
352年，慕容皝之子慕容恪趁机灭掉冉魏，并迁都蓟，不久又迁都邺。之后，前燕消灭了原后赵分出的许多大小割据势力，版图不断扩大，极盛时包含辽东和华北地区的大部，最南到达淮北，西面在山西境内与前秦形成对峙局面。
前秦为氐人所建，350年，后赵灭亡后，原后赵“冠军将军”苻洪之子、氐人首领苻健起兵占据关中，在长安称王，国号大秦，史称“前秦”。
前秦是十六国中版图面积最大的国家，一度统一北方囊括半个中国。
357年，苻健之侄苻坚继位后，任用汉臣王猛，大力改革，发展经济，加强军备，并不断开疆拓土。
在北方，前秦的主要对手就是前燕。368年，前燕版图臻于极盛时突然发生内乱，吴王慕容垂被慕容评猜忌出逃前秦。370年，前秦趁机发兵攻灭前燕。
灭亡前燕后，前秦把目标对准了西北的前凉和仇池、北方的代国以及南方的东晋。
370年，原臣服于前秦的仇池新主杨纂继位，突然反水，与前秦断绝关系，倒向东晋。371年，为彻底降服仇池，前秦发兵攻打仇池。之后，仇池发生内乱，虽有东晋派兵支援，但终挡不住前秦的猛烈攻势，杨纂只好投降，仇池灭亡。
373年，东晋凉州刺史杨亮不甘仇池被前秦所占，派兵攻打。结果偷鸡不成蚀把米，不但没有夺回仇池，反而被前秦攻入蜀地，吞并了梁、益二州。之后，前秦又平息了蜀地的叛乱，打退了东晋的反攻，成功的守住了蜀地。
376年，前秦攻灭了盘踞北方多年的代国。代国正式立国于338年，为鲜卑人首领“代王”拓跋猗卢之子拓跋翼犍所建，定都盛乐。代国后来又复国为北魏，可以看作是北魏的前身。
同年，前秦也派吕光灭掉了割据凉州的前凉。前凉奠基人为西晋凉州刺史张轨，345年其孙张骏称凉王正式立国。在张骏及张重华统治期间，前凉版图臻于极盛，一度控制了西域大部。张重华之后，前凉内乱不止，国力大衰，最终给了前秦机会。
至此，前秦完成了北方地区的统一，也成为史上第一个统一北方的少数民族政权。
382年，统一北方后的苻坚开始飘了，在内部还没有充分整合消化的情况下，他开始南征东晋，希望将其一举荡平，统一中国。
出兵之前，前秦的多数大臣都反对，尤其是苻坚之第苻融，苻融认为伐晋时机不成熟：一来东晋上下一心，无机可乘；二来前秦刚统一，民族成分复杂且有灭国之恨，需要时间安抚，贸然出兵，忠诚度不高；三来国家常年征战，百姓和军队倦怠，亟需休养生息。
苻融甚至拿出王猛的遗嘱劝说苻坚，但苻坚志得意满，坚决不听，认为灭东晋跟疾风扫落叶一样。结果可想而知，383年，苻坚亲率号称90万的大军出征东晋，在淝水之战中大败，苻坚逃回北方，前秦迅速土崩瓦解，分裂出后燕、后秦、西燕、西秦、后凉、代等国。
前秦瓦解之后，东晋趁机收复北方大片土地。北方出现新格局，后燕、后秦、北魏相继崛起，称霸中原。
首先崛起的就是后燕。淝水之战后，曾投降前三秦的前燕吴王慕容垂于384年在河北中山建国称王，386年称帝，史称后燕。
后燕建立后经过对外扩张，版图不断扩大，基本上恢复了前燕的疆域，略微小一点。394年，后燕灭掉了盘踞山西的西燕，版图臻于极盛。西燕同为前燕宗室慕容冲于384年所建，后慕容冲攻入长安后被部将所杀，前燕慕容皝之侄慕容承在山西长子称帝，承继其统。
在后燕崛起的同时，原前秦羌人将领姚苌在与苻睿讨伐慕容泓的华阴之战中大败，苻睿战死。他害怕获罪，就逃到渭北，被当地羌人推举为“万年秦王”，聚众十余万。
385年，西燕攻破长安后，姚苌俘获了败逃的老上司苻坚，逼其禅让，苻坚不肯，姚苌遂将其杀害。386年，姚苌进入长安称帝，国号仍为秦，史称后秦。394年，后秦杀掉前秦苻登，灭亡了前秦残余势力。
后秦之后开始对外扩张，经常与东晋干仗，占了东晋不少地盘。400年，后秦还降服了西秦，使之成为自己的属国。西秦为原前秦鲜卑人首领乞伏司繁的儿子乞伏国仁于385年所建，疆域十分狭小，仅限于今甘肃南部一带。
403年，后秦又灭掉后凉，版图臻于极盛。后凉为前秦氐族将领吕光所建。384年，吕光奉命征服西域后东归，中途得知前秦在肥水战中大败，中原大乱，就占据凉州一带。要说这个吕光还是很忠诚的，在386年得知苻坚死讯后才在凉州自称凉州牧，史称“后凉”。后凉强盛时一度控制西域，降服西秦。397年后，南凉、北凉、西凉相继建立，后凉衰落，才为后秦所灭。
397年，一度归附后凉的河西鲜卑首领秃发乌孤举兵攻占金城，建立南凉，399年定都乐都。
与此同时，原归附后凉的匈奴首领沮渠蒙逊也起兵造反，拥戴后凉太守段业为“凉州牧”，建立北凉。后二者不和，沮渠蒙逊杀段业自立，定都张掖。400年，北凉段业的手下李暠听说段业被杀后，自称“凉公”，建都敦煌，史称“西凉”，与北凉分庭抗礼。
南凉、北凉、西凉建立后相互征伐。405年，西凉攻北凉，占酒泉，并迁都于此。406年，南凉从北凉夺得姑臧，迁都于此。410年，北凉又打败南凉，夺回姑臧，南凉从此一蹶不振。414年，南凉亡于西秦。西秦又被北凉所欺负，丢失大片土地。420年，西凉东伐北凉，兵败被杀。421年，北凉趁机灭掉西凉，控制西域，疆域臻于极盛，略小于后凉。
398年，后燕的大部分土地被386年复国的北魏所攻占。慕容垂之弟慕容德向东南扩展，占据东晋的山东一带，建立南燕。
与此同时，后燕退守辽西一带。407年，后燕发生内讧，慕容熙养子高云篡位，自称“天王”建立北燕。409年之后，高云又被部将所杀，部将又被其他人所杀，冯跋成为天王。
407年，后秦匈奴将领刘勃勃，后改称赫连勃勃，起兵反后秦，占据陕北、河套一带自称“大夏天王”，建立大夏国，先定都统万城，后又迁都高平。409年，西秦也趁后秦衰落复国。
面对北方的一片混乱局面，东晋和北魏都很有想法。
410年，在发生内乱的同时，东晋大将刘裕仍然北伐灭掉了南燕。414年，东晋平定了内部的割据势力卢循和受后秦支持的谯蜀，着手开始平灭后秦。
417年，东晋刘裕兵临长安城下，姚泓出城投降，后秦灭亡，东晋势力进入关中。但是，418年，大夏国趁刘裕南归，出兵攻占关中，占领长安。
420年，刘裕称帝建立宋，东晋灭亡，南朝开始。之后，宋文帝刘义隆进行了三次北伐，收复一些失地，但“元嘉草草，仓皇北顾”，效果不佳，最终均功败垂成。
但是，相较于宋，北魏的开拓之路却非常成功。386年，拓跋跬在盛乐定都复立代国，后改国号为魏，史称北魏。396年，在夺取了后燕、大夏前身铁弗大片土地后，北魏定都平城。之后，北魏开始着手统一北方。
426年，北魏攻破大夏国，但大夏国残余势力仍在关中和陇东顽抗。431年，大夏国残余势力赫连定杀掉西秦末主乞伏暮末，西秦灭亡，其地被吐谷浑和北凉瓜分。同年，北魏继续对大夏国残余势力穷追猛打，彻底将其消灭。
431年，北燕又发生内乱，冯跋去世后，其子冯翼被叔父冯弘所杀。冯弘在位6年后，北魏于436年灭掉北燕。
439年，北魏太武帝拓跋焘西征北凉，北凉主沮渠牧犍出降，北凉国土大部并入北魏。沮渠牧犍之弟出逃高昌立国，建立后北凉，后于460年被柔然所灭。442年，被北凉灭掉的西凉残余势力李宝以及西部小国仇池也归顺北魏。
到449年，北魏基本上统一北方地区，成为继前秦之后第二个统一北方的少数民族政权。由此，刘宋统一南方，北魏统一北方，持续一百多年的东晋十六国乱世结束，代之而起的是宋与魏的南北朝对峙局面。
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