Cao Câu Ly (Goguryeo) nổi lên ở khu vực đôi bờ sông Áp Lục trong bối cảnh Cổ Triều Tiên sụp đổ. Những đoạn đầu tiên đề cập đến Cao Câu Ly trong sử sách Trung Quốc là từ năm 75 TCN trong tư liệu của nhà Hán, mặc dù từ trước đó đã xuất hiện cái tên "Guri" và có thể là cùng một quốc gia. Các bằng chứng đã cho thấy Cao Câu Ly là nước tiến bộ nhất, và dường như được thành lập sớm nhất trong Tam Quốc.

Cao Câu Ly cuối cùng trở thành quốc gia lớn nhất trong ba vương quốc. Vương quốc này cũng đã có một số lần thay đổi kinh đô: hai kinh đô nằm tại thượng lưu sông Áp Lục, và sau đó là Lạc Lãng (樂浪), được cho là một phần của Bình Nhưỡng ngày nay. Lúc đầu, vương quốc nằm trên vùng biên thùy với Trung Quốc; nó dần dần mở rộng sang Mãn Châu rồi cuối cùng tiêu diệt Lạc Lãng quận của người Hán vào năm 313. Quốc gia này tiếp tục chịu ảnh hưởng của văn hóa Trung Quốc khi Phật giáo trở thành tôn giáo chính thức năm 372.

Vương quốc Cao Câu Ly ở trên đỉnh cao của mình vào thế kỷ thứ 5 dưới thời trị vì của Quảng Khai Thổ Thái Vương (Gwanggaeto) và con trai là Trường Thọ Vương (Jangsu) trong chiến dịch chống lại Trung Quốc ở Mãn Châu. Trong thế kỷ tiếp sau hoặc lâu hơn, Cao Câu Ly là vương quốc chiếm ưu thế trên bán đảo Triều Tiên.[3] Cao Câu Ly cuối cùng chiếm đồng bằng Liêu Đông ở Mãn Châu và khu vực thung lũng sông Hán ngày nay. Vương quốc Cao Câu Ly không chỉ cai quản các thần dân là người Triều Tiên mà còn có cả người Hán và các bộ tộc Tungus ở Mãn Châu và miền bắc bán đảo. Sau khi nhà Tùy và nhà Đường hình thành tại Trung Quốc, vương quốc tiếp tục trải qua các cuộc tấn công của Trung Quốc cho đến khi thất bại trước liên quân Đường-Tân La vào năm 668.