Năm 958, vua Hậu Chu là Thế Tông Sài Vinh mang quân bắc phạt. Lưu Sùng mượn quân Liêu sang cứu. Chu Thế Tông điều quân đánh bại cả liên quân Hán - Liêu. Đang lúc chiến sự thắng lợi thì Chu Thế tông lâm bệnh mất. Quân Hậu Chu phải triệt thoái về Biện Kinh.

Năm sau, tướng Hậu Chu là Triệu Khuông Dận giành lấy ngôi vua từ tay con nhỏ của Thế Tông là Sài Tông Huấn mới 6 tuổi, lập ra nhà Tống.

Năm 976, sau khi cơ bản thống nhất miền nam Trung Quốc, Tống Thái Tổ (Triệu Khuông Dận) qua đời, em là Tống Thái Tông lên thay. Lúc đó trong 10 nước Thập quốc hình thành từ thời Ngũ Đại chỉ còn lại Bắc Hán.

Năm 979, Tống Thái Tông phát động chiến tranh đánh Bắc Hán. Tống Thái Tông một mặt điều binh đánh chính diện vào Thái Nguyên, mặt khác đưa một đạo quân khác áp sát biên giới để ngăn chặn quân Liêu sang cứu. Kết quả quân Bắc Hán nhanh chóng bị đánh bại, quân Tống chiếm được Thái Nguyên. Vua Bắc Hán là Lưu Kế Nguyên đầu hàng.

Nước Bắc Hán chấm dứt, truyền nối được 4 đời, tất cả 29 năm.