东、西魏建立后，中国历史进入了又一个"后三国"时代。表面上，两个政权皆由拓跋氏后裔继承法统：东魏孝静帝元善见、西魏文帝元宝炬及后续诸帝，仍保持着北魏皇室的尊严与祭祀；实际上，高欢与宇文泰才是真正的掌权者。这两位枭雄分别控制着中原东西两部，他们的子孙在数年后相继篡位，形成北齐与北周的长期对峙。
从纸面实力看，东魏占据绝对优势。它继承了北魏的核心疆域——黄河中下游的富庶之地，包括河北、河南、山东、山西等人口稠密、经济发达的区域；而西魏仅据有关中、陇右及巴蜀部分地区，地狭民贫，四面受敌。在军力上，东魏拥有鲜卑六镇的主力及河北汉族豪强的支持；在文化上，洛阳故都的典章文物尽入邺城。然而，历史往往不按实力出牌，东魏在多次西征中皆遭失利，反而奠定了西魏生存发展的基础。
梁大同二年（东魏天平三年，536年），高欢发动第一次大规模西征。他兵分三路：自率主力趋蒲坂，遣骁将窦泰攻潼关，另遣高敖曹出上洛。宇文泰识破其分兵之计，集中精锐突袭窦泰军于小关（今河南灵宝）。窦泰兵败自杀，高欢、高敖曹被迫撤军。此战西魏以少胜多，士气大振。
隔年（537年），高欢趁关中大饥、西魏"死者什七八"的绝境，再度率二十万大军西征。宇文泰力排众议，拒绝退守，反而主动迎击于沙苑（今陕西大荔南）。是日，宇文泰以不满万人的兵力，利用渭曲芦苇丛生的地形，设伏突袭。东魏军自相践踏，溃不成军，高欢仅以身免，弃甲士十八万。宇文泰缴获辎重无数，"俘其卒七万"，留甲士二万，余悉放归。此战之后，分裂局势大定，东魏再无力发动灭国之战，战场转向河东地区的拉锯。
梁大同四年（东魏元象元年，538年），东西魏爆发河桥之战。此役双方互有胜负：宇文泰先胜后败，几乎被俘；东魏亦损失大将高敖曹。战后，双方大致以黄河为界，形成僵持。
梁大同九年（东魏武定元年，543年），邙山大战爆发。此战源于东魏北豫州刺史高仲密以西虎牢降西魏，高欢亲率十万大军驰援。双方在邙山展开激战，战争形势极为惨烈，攻防交错数日。最终宇文泰惨败，"士卒死伤略尽"，仅率数骑逃归。高欢追击至陕州，因西魏援军将至而还。此战东魏虽胜，却未能扩大战果；西魏虽败，根基未损。
梁大同十二年（东魏武定四年，546年），高欢发动最后一次大规模西征。他率十万大军围攻西魏要塞玉壁城（今山西稷山西南）。守将韦孝宽以数千之众，坚守五十余日。高欢用尽手段：筑土山、掘地道、火攻、水淹，皆不能克。东魏士卒死者七万余人，高欢"智力俱困，因而发疾"，无奈退兵。是夜，有流星坠于高欢营中，士卒惊惧。高欢带病召集诸将，命斛律金唱《敕勒歌》，"日暮天寒，悲不自胜"，闻者皆流涕。次年正月，高欢病逝于晋阳，享年五十二岁。
高欢死后，其长子高澄继承霸业。这位年仅二十五岁的青年才俊，展现出与其父不同的统治风格。对外，他迅速驱逐叛将侯景——侯景因与高澄不和，率河南十三州降西魏，旋又降梁，引发后来的侯景之乱；高澄派慕容绍宗等追击，破侯景于涡阳，巩固了东部疆土。对内，他加强高氏集权，诛杀不服的高隆之、崔季舒等，积极准备代魏自立。
然而，高澄的野心未及实现，便离奇遇刺身亡（549年）。其弟高洋继任，这位"内虽明敏，貌若不足"的次子，展现出惊人的政治手腕。梁大宝元年（齐天保元年，550年），高洋废杀东魏孝静帝，屠杀东魏皇室元氏——"凡元氏或杀或幽，无少长皆弃市"，手段之酷烈，令人发指。东魏亡，北齐立，高洋改元天保，是为北齐文宣帝。
与东魏的奢靡腐败相比，西魏在宇文泰的领导下走上了一条励精图治的道路。宇文泰"任人为贤，推行改革"，使西魏国势逐渐强盛，其制度创新深刻影响了隋唐的政治制度与集团分布。
在军事上，宇文泰创建府兵制，将鲜卑部落兵制与汉族征兵制相结合，形成"兵农合一"的新型军事体系。在经济上，推行均田制与租庸调制，恢复农业生产。在政治上，采纳苏绰建议，制定《六条诏书》（治心身、敦教化、尽地利、擢贤良、恤狱讼、均赋役），以儒家思想治国。
宇文泰还善于把握战略机遇。梁末侯景之乱后，南朝宗室诸王内斗，国力大衰。宇文泰趁机南征，先后攻下蜀地（553年）及江陵（554年），并立梁元帝之子萧詧为梁帝，建立西梁傀儡国，控制长江中游。西魏疆域由此大为扩展，实力渐与东魏抗衡。
西魏历经文帝、废帝、恭帝三朝。梁绍泰二年（西魏恭帝三年，556年），宇文泰病逝，其侄宇文护专政。宇文护于隔年（557年）废西魏恭帝，改国号为周，立宇文泰嫡子宇文觉为帝，是为北周孝闵帝，西魏亡。
宇文护权欲熏心，先后毒杀孝闵帝宇文觉和明帝宇文毓，于陈天嘉元年（周武成二年，560年）改立宇文泰第四子宇文邕为帝，即周武帝。宇文邕深明韬晦，隐忍十二年，终于在572年设计诛杀宇文护，亲掌朝政，北周进入新的发展阶段。
北齐建国之初，高洋展现出雄才大略。他先后击败库莫奚、契丹、柔然、山胡等族，拓地千里；又趁南朝梁乱，攻下淮南地区，疆域达到极盛。在经济上，农业、盐铁业、瓷器业（如邢窑白瓷）都相当发达。北齐持续推行均田制，人口增长，国库充盈。这些使得北齐初期国力远胜北周及南朝陈。
然而，高洋的统治迅速走向黑暗。后期他荒淫残暴，"征集淫妪，悉去衣裳，分付从官，朝夕临视"；又好杀戮，以锯、焚、沉、射等手段虐杀大臣。为维护鲜卑贵族特权，他大肆屠杀汉人世族，如清河崔氏、渤海高氏等皆遭重创。他对人民的压迫更重，"赋敛日重，徭役日繁"，北齐国势由盛转衰。
高洋死后，诸子幼弱，宗室内斗不断。齐废帝高殷继立，由其叔高演辅政。高演不久即篡位自立，是为孝昭帝。高演在位期间，励精图治，"所览文簿，莫不研核"，国力渐渐复元，还亲征库莫奚，大破之。但他在位仅两年便去世，由其弟长广王高湛继立，即北齐武成帝。
高湛昏庸好色，宠信和士开等佞臣，**皇嫂李祖娥，杀害宗室高浚、高涣等。北周趁机东侵，夺取宜阳、汾北等地，北齐国力大衰。高湛传位于子高纬，自称太上皇，不久病死。
后主高纬是中国历史上有名的昏君。他宠信乳母陆令萱、宦官穆提婆等，杀害名将斛律光、兰陵王高长恭等栋梁之臣。朝政混乱，"朝无正臣，官无正色"。北周武帝亲政后，多次东征，北齐节节败退。陈朝也趁机北伐，攻下淮南。最终，陈太建九年（周建德六年，577年），北周武帝率军攻破邺城，北齐灭亡，北方重归统一。
六镇鲜卑南下，在某种意义上说是第二批拓跋鲜卑进入中原。如果说从平城到洛阳的北魏拓跋鲜卑是汉化先行者，那么从六镇进入中原的拓跋鲜卑就是追随者。但这个追随者并未亦步亦趋，他们保留着自己的语言，保留着自己的鲜卑姓氏，甚至把鲜卑姓氏赐给汉人，形成独特的文化景观。
这种保留并不意味着全面倒退。六镇鲜卑虽有时因自己的强悍而轻视汉人的"文弱"，但他们并不拒绝与汉人合作，也不排斥汉族文化。东魏高欢任用范阳卢景裕教授子弟儒家经典，以后的诸帝也"引进名儒，授皇太子诸王经术"。北齐甚至规定各郡县推举精通儒家经典者为孝廉，答对策问优异者加以提拔。这种制度刺激了儒学的发展，使北朝经学在隋唐时期仍能影响南方。
建立西魏北周的六镇鲜卑处境更为艰难。他们所在的关陇地区，人力物力远不及东魏北齐富庶，为了与东方及南方抗衡，必须竭力促成鲜卑与汉人的结合。府兵制在这一过程中具有关键意义：
层级 职位 编制 特点
最高统帅 都督中外诸军事 宇文泰（后由皇帝兼任） 集军权于中央
第一级 柱国大将军 6人 鲜卑、汉人分任
第二级 大将军 12人 每柱国督2大将军
第三级 开府 24人 每大将军督2开府
基层 仪同以下 若干 兵农合一，轮番宿卫
在这一体系下，汉人将军也被赐予鲜卑姓：如李虎赐姓大野氏，杨忠赐姓普六茹氏，李弼赐姓徒河氏。这种"胡化"表象下，实则是胡汉身份的融合——关陇集团中的鲜卑贵族（元、长孙、宇文、于、陆、源、窦、独孤等）与汉族大族（京兆韦氏、弘农杨氏、武功苏氏、陇西李氏、河东裴氏、柳氏等）通过府兵制紧密结合，形成影响隋唐数百年的关陇军事贵族集团。
西魏北周对待儒学的态度比东魏北齐更为积极。宇文泰雅好经书，任用苏绰制定体现儒家治国思想的《六条诏书》；采用《周礼》设计的六官模式运转国家机器；任用大儒卢景宣充实儒家五礼制度。明帝宇文毓进一步完善官学，"太学、小学各置博士、助教"，儒学进一步发展。武帝宇文邕亲行尊三老之礼——于太学设三老五更之位，亲袒割牲，执酱而馈，执爵而酳，被史家称为"一世之盛事"。据史书记载，当时的北周"天下慕向，文教远覃"，为后来隋唐的文化繁荣奠定了基础。
北齐北周的对峙，最终以北周灭齐、北方统一告终。这一结果看似偶然，实则蕴含着深刻的历史逻辑：
政治上，北周的府兵制、关陇集团比北齐的鲜卑贵族政治更具包容性和战斗力；经济上，北周虽地狭，但均田制执行更为彻底，国家控制力更强；军事上，北周武帝宇文邕雄才大略，而北齐后主高纬昏庸无能；文化上，北周对儒学的推崇使其获得了更广泛的汉族士人支持。
更重要的是，北周的道路代表了北朝历史发展的方向——不是简单的汉化，也不是顽固的鲜卑化，而是胡汉融合、形成新的统治集团与文化形态。隋唐皇室皆出自关陇集团，隋唐制度多承西魏北周，隋唐文化融合南北——这一切，都可以追溯到宇文泰在关中推行的改革。
北魏的汉化、六镇的反叛、东西魏的分裂、北齐北周的对峙，最终都汇入隋唐统一的历史洪流。北朝的历史，是一部民族融合的历史，也是一部制度创新的历史，更是中华文明在分裂中孕育统一、在冲突中实现升华的历史。