后周太祖登基后减除若干苛政，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，使后旧汉将不服周廷。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。旧汉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。

公元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，于继位之初遭遇北汉帝刘崇与辽将杨衮联合南下。当时周廷惊恐，大多主张稳重行事，然而后周世宗亲自击溃汉辽联军，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。

后周世宗在稳定国内后即意图统一天下，他以“十年开拓天下，十年养百姓，十年致太平”为目标。公元955年率军击溃后蜀，占秦州汉中一带。公元956年率兵击溃南唐，获得江北之地，迫南唐称臣。公元959年后周世宗率军北伐辽朝以收复燕云十六州，周军陆续攻陷瀛洲、莫州等地。当他准备收复幽州时，却突然生病，被迫班师。不久去世，其幼子柴宗训即位，即后周恭帝。960年禁军领袖赵匡胤以镇定二州遭北汉、辽朝入侵为由率军北御，而后在开封的陈桥驿发生陈桥兵变，受禁军拥护为帝。赵匡胤回师开封，废黜后周恭帝，后周灭亡，五代结束。他建立宋朝，即宋太祖。