三国之后，在司马炎的率领下晋朝一统天下。266年司马炎篡魏，建国号为晋，定都洛阳，史称西晋，280年灭吴，完成统一。之后，西晋中后期八王之乱，加以天灾连年，胡人遂乘时入侵。永兴元年，南匈奴贵族刘渊在左国城起兵，逐步控制并州部分地区，自称汉王。光熙元年，晋惠帝死，司马炽嗣位，是为怀帝，改元永嘉。永嘉五年，刘聪遣石勒、王弥、刘曜等率军攻晋，在平城歼灭十万晋军，又杀太尉王衍及诸王公。旋攻入京师洛阳，俘获怀帝，杀王公士民三万余人。西晋灭亡。司马睿帅晋朝统治集团南迁，定都建康，建立东晋，北方则混战连年，中国进入五胡十六国的混乱时期。此后历经南北朝对峙，直到隋朝方才又重新天下一统。