西晋末年南北朝北魏统一北方，北魏后期因为社会矛盾加剧，统治阶级内讧而分裂为东魏、西魏。西魏东魏皇帝都是傀儡，由权臣把持朝政，西魏权臣宇文泰，东魏权臣高欢。西魏以长安为都，宇文泰死后，其侄宇文护逼迫魏恭帝禅让于宇文觉，建立北周。
图-北周都城长安位置东魏权臣高欢死后，长子高澄继续专权，不过还没等到篡位，就被家奴刺杀。其弟高洋袭位，废傀儡皇帝孝静帝，于550年即帝位，建北齐，以邺（今河南安阳北至河北临漳南）为都。北齐占据今河北、河南、山东、山西、苏北、皖北等肥沃土地，实力强大，北边攻库莫奚、契丹、柔然等势力，南攻淮南，一度扩至长江边。但是昏庸的后主高纬把北齐折腾得乌烟瘴气，最终被北周灭亡。
北周灭北齐后，基本上统一了北方。北周宣帝病死后，幼子宇文衍即位，为周静帝，随国公杨坚以辅政大臣身份官拜大丞相。581年，杨坚迫使静帝禅位于他，建立隋朝，北周灭亡。隋朝定都大兴城（今陕西西安），之后灭亡南陈统一天下，隋炀帝杨广即位后迁都洛阳。
隋朝统一全国后，实行一系列的措施，有些对后世影响深远，如科举制，在相当长历史时期对人才选拔起到重要的作用。隋炀帝杨广下令开凿的大运河，对南北之间的经济、文化交流、维护全国统一都起到非常重要的作用。
隋朝时，高句丽多次袭扰边境，隋炀帝在开凿完大运河、安抚东西突厥后，从612年开始，集结百万大军，连续三年三次御驾亲征高句丽。第一次出征惨败而回；第二次因杨玄感叛乱无功而返；第三次高句丽请降，遂班师回朝。三次大规模征战，使国力严重透支，百姓民不聊生，最终导致天下大乱。
隋末群雄趁乱而起，唐国公李渊于617年在晋阳（今太原）起兵，次年称帝，建立唐朝，定都长安。唐太宗李世民继位后，开创贞观之治，为大唐繁盛打下坚实的基础。之后唐高宗的永徽之治、唐玄宗的开元盛世，唐朝农业、手工业、商业和对外贸易等各方面都得到大发展，国力鼎盛，成为当时世界上最强盛的国家之一。
大唐盛世，万国来朝。唐朝疆域辽阔，鼎盛时期西部疆域远至咸海，北逾贝加尔湖，东至日本海，南据安南。也因为疆域太大，边疆地区实行羁縻府州制，如前期设置的安西都护府、安北都护府、安东都护府、安南都护府、单于都护府、北庭都护府等六大都护府及辖下数百个羁縻州。
唐朝时期对外商业、文化交流频繁，同亚欧国家都有商贸往来，我国的丝织品、瓷器、茶叶等远销海外。国内出现不少繁华的商业都市，如长安、洛阳、扬州、成都、广州等。唐朝是开放包容的，不但将先进的大唐文化对外传播，还吸取周边各国的先进文化。如高僧玄奘前往天竺取经，鉴真东渡日本传播唐文化等等。
但是，在唐玄宗天宝年间，唐朝的蓬勃气象便随着安史之乱嘎然而止。唐玄宗后期逐渐昏聩，荒废国事，任用奸相李林甫、杨国忠等人，致使朝政败坏，将相不和。安禄山和史思明趁机发动叛乱，攻破东都洛阳，唐玄宗逃至成都，史称“安史之乱”。
安史之乱长达八年，虽然最终被平定，但是唐朝也元气大伤，开始走向衰弱。安史之乱的后遗症更加严重，大量边军主力被召回平叛，使得朝廷对边疆的掌控越来越弱，失去对中亚等地的有效控制。藩镇割据更是愈演愈烈，尾大不掉，以至于后来藩镇叛乱频起，而朝廷却无能为力。
唐朝末年，土地兼并严重，社会矛盾激化。王仙芝、黄巢等人虽然最终以失败告终，但对唐朝的统治造成了严重的打击。907年，朱温篡唐，建立后梁，唐朝灭亡。而历史的诡异之处在于，最终推翻唐朝的朱温最初也是黄巢军中的一员。