宋神宗因此锐意改革，启用改革派名臣王安石进行朝政改革，将其任命为参知政事。

王安石推行的新法包括均输、青苗、免役、市易、保甲、保马、方田均税等，但是，新法的实行遭到了以司马光为首的保守派对新法强烈反弹，加上全国天灾不断，宋神宗的新法实行的决心也有所动摇。

熙宁七年（1074年），北方大旱，一名名叫郑侠的官员向赵顼上呈一幅流民图，图中景象惨不忍睹，宋神宗因此受到极大震撼，第二天宋神宗就下令暂罢青苗、方田、免役等十八项法令，尽管这些法令不久之后得到恢复，但宋神宗与王安石之间已经开始不信任。

熙宁七年四月，王安石第一次被罢相，出知江宁府，后来变法派中的官员吕惠卿肆意妄为，王安石因此回京复职，但他依然受到保守派的坚决阻挠。

熙宁九年（1076年）六月，王安石长子去世，王安石借机坚决求退，宋神宗于十月再次罢免王安石的相位。

王安石被罢后，宋神宗继续改革事业，号为“元丰改制”，元丰改制虽与熙宁变法并称为“熙丰新法”，但改革力度无法同熙宁变法相提并论。

伴随著国力的增强，宋神宗将焦点转移到外患上，他决心消灭西夏，熙宁五年（1072年）五月，宋神宗开始西征西夏，取得了很大胜利，也大大鼓舞了神宗的信心。

元丰四年（1081年）四月，西夏发生政变，宋神宗借此再次征讨西夏，结果却遭到惨败，宋神宗因此一病不起。

元丰八年（1085年）正月初，宋神宗立六子赵佣为太子，而宋神宗颁布的新法虽然曾短暂被其母高太后废，但不久又陆续恢复，不少甚至沿用到南宋时期。

宋神宗驾崩后，太后高氏垂帘听政，对刚即位的宋哲宗赵煦严加钳制，高太后信用以司马光为首的旧党，并冷落宋哲宗，结果引发严重的新旧党争，宋哲宗亲政后，贬斥旧党，信用新党，变法事业因此得到了持续。

宋哲宗没有留下子嗣，死后由他弟弟赵佶即位，是为宋徽宗，宋徽宗专好享乐，对朝政毫无兴趣，政务都交给以蔡京为首的六人，蔡京以恢复新法为名大兴党禁，排斥异己，蔡京即位次日，就下达了一个禁止元祐法的诏书，此即谓元佑奸党案，正直的大臣因此全被排斥出政治中心。

宋徽宗本人好大喜功，当他看到辽国被金国进攻后，便于重和元年（1118年）春，派遣使节马政自登州渡海至金，双方商议两国共同攻辽，北宋负责攻打辽的南京和西京，灭辽后，燕云之地归宋，过去宋朝给辽国的岁币改缴金国，此即为海上之盟。

但宋朝军队却被打得大败，最后金兵掠去燕京的人口，并克扣营、平、滦三州。宣和七年（1125年），金兵分两路南下攻宋，赵佶吓得立刻传位其子宋钦宗赵桓。

宋钦宗患得患失，在战和之间举棋不定，后来在万般无奈的情况下启用李纲来保卫东京，虽然一度取得了胜利，但是金朝并未死心，二度南下。

靖康元年（1126年）九月，太原沦陷，十一月，开封外城沦陷，金军逼迫宋钦宗前去议和。

闰十一月卅日，宋钦宗被迫前去金营议和，三日后返回，金人要求索要大量金银，宋钦宗因此大肆搜刮开封城内财物，开封城被金军围困，城内疫病流行，饿死病死者不在少数。

靖康二年（1127年）二月六日，宋钦宗被废，贬为庶人，七日，宋徽宗被迫前往金营，金朝另立张邦昌，建立一个名为“大楚”的傀儡政权。

徽钦二帝被金人掠到五国城，北宋后宫和大量官民女眷被抵押给金国，其中大部分被没入金国官妓院—洗衣院，史称靖康之耻或靖康之祸，宋徽宗被封为昏德公，宋钦宗被封为重昏侯，最后两人客死异乡五国城。

金国在靖康之难中俘虏了众多的宋朝宗室，康王赵构是其中的一位漏网之鱼，靖康二年（1127年），赵构从济州南下到陪都南京应天府即位为宋高宗，于鸿庆宫谒太祖庙，改元建炎，重建宋朝，半年之后，为避金兵进攻，以巡幸为名，先后流亡至扬州、苏州、江宁府、越州、杭州等地，均以“行在”名之。

金朝也一路南扑，直逼杭州，宋高宗无路可逃，只得入海逃避，在温州沿海漂泊了四个月之久，由于南方天候潮湿，河道纵横，加上南宋军民的英勇抗战，金主帅完颜兀术决定撤兵北上，在北撤到镇江时，被宋将韩世忠断掉后路，结果被逼入黄天荡，宋军以八千人之兵力围困金兵十万，双方相持四十八日，最后金军用火攻才打开缺口，得以撤退，金军又在建康被岳飞打败，从此再不敢渡江。

建炎三年（1129年）七月，升杭州为临安府。绍兴八年（1138年），定都临安府，实为“行在”。

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