西晋王朝灭亡后，汉族政权退守江东。公元317年，镇守建康(今江苏南京)的晋宗室司马睿在江南重建晋室，史称东晋。东晋政权维持了长期的偏安统治，到公元420年被刘裕所建立的宋所取代，共享国103年，历4代11帝。
公元316年，西晋的末代皇帝司马邺被俘，宣告了西晋的灭亡，但一些晋朝的旧臣并不甘心亡国的命运，仍在全国各地积极活动，准备恢复晋朝的统治。三一七年，琅琊王司马睿在南渡过江的中原氏族与江南氏族的拥护下，在建康称帝，国号仍为晋，司马睿是为晋元帝，因其继西晋之后偏安于江南，故史家称之为东晋。
东晋是门阀政治发展的鼎盛时期，皇权衰落。司马睿称帝有赖于南方官僚士族的拥戴，东晋政权建立之初，先后平息了王敦和苏峻之乱，统治趋于稳定。门阀大族王、谢、庾、桓先后支配着王朝政局。
东晋虽然偏安于江南，但在历代帝王在位的时候都希望收复北方的国土。其中以王、谢、桓、庾四大家族为主的北伐，在东晋时曾进行过多次，在其中也不乏名将的指挥。公元311年，大将祖逖出兵收复河北，但后因受到朝廷的排斥忧郁而死，最终未能完成统一大业。在此之后，当权的士族多标榜北伐以增加门户威望，其中以桓温的三次北伐最为著名。他曾经收复洛阳，进入关中，进兵河北，但都未能够巩固北伐成果。公元386年，前秦南下，东晋面临空前威胁，在宰相谢安的运筹下，谢石、谢玄率北府兵大败前秦军队，取得了淝水之战的决定性胜利。之后立即使其弟进军北方，收复了徐、兖、青、司、豫、梁六州，取得了东晋北伐历史上的第一次重大胜利。此后，南方由于外乱威胁解除而爆发内战，孙恩、卢循起兵。桓玄在内战中获胜，一度篡晋。北府兵将领刘裕起兵镇压了农民军，并通过北伐树立威望，最终取代东晋。
由于东晋统治者安于江南，不以恢复中原为意，门阀大族致力于南方的庄园经营。北方大族及大量汉族人口迁徙江南，使得江南的名士与渡江的中原人士有了更多的交流机会，促进了社会文化的发展。自曹魏以来，中国的文学发展一直处于大步前进的时期，其中以东晋年间的文人最为著名。东晋出现了山水诗人谢灵运、田园诗人陶渊明等人，他们对旧体诗作出改革，为将来隋、唐的诗文盛世创造了前提条件。在社会生产上，北方的手工业技术与南方的技术相互融合，使东晋的手工业水平比西晋有了大幅度的提高。南下的北方农民和土著农民辛勤劳动，开辟南方广大的山泽荒野，促进了江南的开发，使中国经济重心开始由黄河流域向长江流域转移。
当东晋在江南建国的同时，中国的北方则陷入分裂混战，黄河流域成为匈奴、羯、鲜卑、氐、羌等五个主要游牧民族争杀的战场，并分别建立了自己的国家，相互争霸，不断有国家成立和灭亡。从公元304年匈奴贵族刘渊建立汉国，316年灭掉西晋，到439年鲜卑拓拔部统一北方，这130多年里，北方各民族相互争战，先后建立了前赵(匈奴)、后赵(羯)、前燕(鲜卑)、前凉(汉)、前秦(氐)、后秦(羌)、后燕(鲜卑)、西秦(鲜卑)、后凉(氐)、南凉(鲜卑)、西凉(汉)、北凉(卢水胡)、南燕(鲜卑)、北燕(汉)、夏(匈奴)等十五个政权，连同西南氐族建立的成汉，共十六国，和东晋汉族政权长期对峙，史称五胡十六国。
除十六国之外，还有汉人冉闵建立的魏、丁灵翟氏建立的魏、武都氐帅杨氏建立的仇池国、鲜卑慕容氏建立的西燕、鲜卑拓跋氏建立的代五个政权，总计先后建立了21个政权。上述政权中，后赵、前燕、前秦都曾占据过北方的大部分疆域。4世纪下半期，氏族贵族建立的前秦，由于皇帝苻坚励精图治，国家逐渐强盛，基本上统一了北方。公元383年，苻坚领兵80万进攻东晋，双方在淝水展开决战。最终以东晋胜利、前秦失败告终。淝水之战后，前秦统治瓦解，北方了再度陷入四分五裂和军阀混战壮态。
由于少数民族的入主中原，使他们更多的接触到华夏文化，使之与汉民族逐渐发展为同一生活习惯的民族，进而被汉族融合。自魏、晋、南北朝之后，中原北方大体已形成以汉族为主，其他少数民族混居的人口构成形式，使中国正式成为具有相似生活习惯的多民族国家。
五胡十六国兴亡表
| 国名 | 创建人 | 民族 | 都城 | 统治地区 | 公元年代 | 灭于何国 |
| 汉、前赵 | 刘渊 | 匈奴 | （初）平阳（迁）长安 | 陕西、山西、河南、甘肃各一部 | 304-329 | 后赵 |
| 成汉 | 李雄 | 巴氏 | 成都 | 四川东部、云南、贵州一部 | 304-347 | 东晋 |
| 前凉 | 张是 | 汉 | 姑藏 | 甘肃西部、新疆东部、宁夏西部 | 317-376 | 前秦 |
| 后赵 | 石勒 | 羯 | （初）襄国（迁）邺 | 河北、山西、河南、山东、陕西、江西、江苏、安徽、甘肃、辽宁的一部分 | 319-351 | 冉魏 |
| 冉魏 | 冉闵 | 汉 | 邺 | 同上 | 350-352 | 前燕 |
| 前燕 | 慕容煌 | 鲜卑 | （处）龙城（迁）邺 | 河北、山西、河南、山东、陕西、江西、江苏、辽宁的一部分 | 337-370 | 前秦 |
| 前秦 | 符洪 | 氐 | 长安 | 河北、山西、山东、陕西、甘肃、河南、四川、贵州、辽宁、江苏、安徽、湖北的一部分 | 350-394 | 后秦 |
| 后秦 | 姚长 | 羌 | 长安 | 陕西、甘肃、宁夏、山西一部分 | 384-417 | 东晋 |
| 后燕 | 慕容垂 | 鲜卑 | 中山 | 河北、山东、山西和河南、辽宁的一部分 | 384-407 | 北燕 |
| 西燕 | 慕容泓 | 鲜卑 | （初）长安（迁）长子 | 山西一带 | 384-394 | 后燕 |
| 西秦 | 乞伏国仁 | 鲜卑 | 菀川 | 甘肃西南部 | 385-431 | 夏 |
| 后凉 | 吕光 | 氐 | 姑藏 | 同前凉 | 386-403 | 后秦 |
| 南凉 | 秃发乌孤 | 鲜卑 | （初）西平（迁）乐都 | 甘肃西部、青海一部 | 397-414 | 西秦 |
| 南燕 | 慕容德 | 鲜卑 | 广固 | 山东、河南的一部分 | 398-410 | 东晋 |
| 西凉 | 李嵩 | 汉 | （初）敦煌（迁）酒泉 | 甘肃极西部 | 400-421 | 北凉 |
| 夏 | 赫连勃勃 | 匈奴 | 统万 | 陕西北部、内蒙古一部 | 407-431 | 吐谷浑 |
| 北燕 | 冯跋 | 汉 | 龙城 | 河北东北部、辽宁 | 407-436 | 北魏 |
| 北凉 | 沮渠蒙逊 | 匈奴 | 张椅 | 甘肃西部 | 401-439 | 北魏 |
| 代 | 拓跋倚卢 | 鲜卑 | 平城 | 内蒙古及山西北端 | 315-376 | 前秦 |
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