1139年（绍兴九年），宋金达成和议，宋向金称臣纳贡，金归还所侵河南、陕西地。但金朝旋即发生政变，撕毁和约，并对宋发动全面进攻。各路宋军英勇抗击，西路吴璘部收复扶风，东路刘锜部在顺昌（今安徽阜阳）击溃金“常胜军”，中路岳飞部收复洛阳、郑州，在郾城大破宗弼精兵。黄河以北的义军也到处袭击金兵，有力地支援了岳家军的北伐。宋高宗与秦桧强令各路军队撤退，解除诸将兵权，然后于1141年（绍兴十一年）与金达成“绍兴和议”，向金称臣，岁贡为银25万两、绢25万匹，双方以淮河、大散关为界。随即将岳飞杀害。
绍兴和议以后，宋金双方的统治集团都日益腐朽。此后的60多年间，宋金在对峙中曾发生过三次战争，由于势均力敌，谁也没有能力吃掉对方。1161年（绍兴三十一年），金帝完颜亮结集60万大军分四路攻宋。宋军在淮水东西节节败退，宋高宗吓得又想下海避敌。金军在大散关被吴璘击退，在采石被宋将虞允文打败，完颜亮被其部将射杀，金兵北归。次年，新即位的宋孝宗企图乘金人南侵失败，而出兵收复失地。老将张浚受命北伐，由于部将不和，兵败宿州。主和派汤思退得势，再次与金人签订和约，宋割商、秦等六州，双方称叔侄之国，岁币减少银绢各5万。宋孝宗起用抗战派人物虞允文，为北伐而备战和理财，与主和派进行了长期的斗争。宁宗继位后，重新做伐金的准备。宋相外戚韩侂胄欲借北伐树立声威，建立盖世功名，在参知政事京镗支持下，一度起用主战派辛弃疾、叶适等人，追封岳飞为鄂王，终于在1206年（开僖二年）分道进兵伐金。开始时，还收复了一些地方，但不久就因为西线主将吴曦的叛变，而造成战局的全盘失利。主和派大臣史弥远等杀死韩侂胄，于1208年（嘉定元年）与金人重定和约，金宋为叔侄之国，岁币增至银30万两、绢30万匹，另给金“犒军银”300万两。直到1234年（端平元年）蒙古军与宋军联合灭金，宋金对立的局面才最终结束。
宋室南迁，大批北方人民随之南来，与南方人民一起，积极从事生产，推动了南方社会经济发展，使全国经济重心转移到南方。农民们修建了不少新的水利工程，圩田的面积更为扩大，农业生产技术得到总结推广，产量提高，棉花的栽培延至江淮地区。手工业也发展到新的水平，丝织业、制磁业、造船业、造纸业、印刷业和火器制造业，都相当发达。以临安和建康为中心的水上交通，使南方各地的经济生产联为一体，沿岸出现了大批新兴商业城镇。海上交通和海外贸易得到前所未有的发展，亚非50多个国家与南宋有贸易往来。广州、泉州、明州是三大贸易港，各通商港口都设有市舶司，对进出口进行管理。南宋输出的主要是瓷器和丝织品，输入的主要有香料、药材、象牙、珠宝等。
12世纪末至13世纪初，铁木真统一蒙古各部落，建立蒙古汗国，称成吉思汗。蒙古军长期向南向西用兵。向西横扫欧亚两洲，建四大汗国。向南，于1226年（宝庆二年）灭夏，1234年（端平元年）与宋联合灭金。窝阔台汗旋即于次年遣兵两路，南下攻宋。西路金军攻至成都，东路金军攻占襄阳，遭到宋将孟珙的坚决反击，侵掠江淮的蒙古军也不断受到南宋军民的攻击，蒙古军大肆掳掠以后北撤。蒙哥继汗位后，不断派兵南进，遇到南宋军民的顽强抵抗。1258年（宝祐六年），蒙古军分路全面攻宋。蒙哥攻四川，皇弟忽必烈攻鄂州（今湖北武昌），兀良哈由安南攻广西、湖南，北上与忽必烈在鄂州会师。蒙哥在合州钓鱼台被宋军炮石击中，受伤而死。忽必烈听到蒙哥死讯，即北返夺得汗位，改国号大元，为元世祖。1267年（咸淳三年），元军集中兵力进攻襄阳和樊城，宋军坚守城池达六年之久，其间多次向临安请求支援，奸相贾似道都隐匿不报。1273年（咸淳九年），襄、樊陷落，南宋门户洞开，形势急转直下。元军水陆并进，芜湖一战，宋军主力全部瓦解。1276年（德祐二年），牯安陷落，宋恭帝及谢、全二太后被俘北去。南宋军民坚持抗元，图谋恢复。陆秀夫、张世杰等人先后拥立赵昱、赵昺为帝，转战浙江、福建、广东沿海。1279年（祥兴二年）二月，在南海的崖山被元军包围，陆秀夫背负帝赵昺跳海而死，南宋灭亡。状元丞相文天祥被俘，在大都监狱关押三年，坚贞不屈，壮烈牺牲，表现了高尚的民族气节。
宋朝内忧外患不断，是中国历史上颇为懦弱的一个朝代。但是由于统治者对文化的重视以及经济发展的促进，其文化科学技术却是中国古代最为发达的朝代之一。
宋朝专制中央集权制度的加强，要求儒学不能仅仅满足于对经典的解释，更应适应时代，通过其自身的完善和改造，从理论上解释统一政权的合理性，从更高层次构造新时期的人伦和社会规范。北宋前期的胡瑗、孙复和石介，力辟佛、老，力图恢复儒学的道统，开辟了新的学风。周敦颐对理学的主要概念——心、性、义、理都进行了阐说，被称为理学的开山。邵雍从很高的层次上，推断天地之理，对茫茫无垠的宇宙和历史的变化，做出了自己的解答，并以此抵制佛、老的转世和成仙之说，为儒学的进一步发展扫清了道路。张载提出了以元气为基础的一系列命题，并且给予了深刻而系统的解答，是理学的奠基人之一。程颢和程颐弟兄对理学作了充分的论证，由宇宙本体的天理，到完美人格的修养，组成了一个有机的学说体系，是宋代理学思想体系的开创者。南宋朱熹继承和发展了二程的思想，并利用张载的“气”的学说，创建了以“理”为基本范畴的哲学思想体系，是理学思想的集大成者。当时，陆九渊认为心是天地万物的本源，被人称为心学。而陈亮和叶适则强调事功，反对空谈义理性命，强烈抵制理学的传播。
中国古代的史学，历经千余年的发展，到宋代达到它的高峰。宋代史学途径宽广，气象博大，方法致密，集前代史学之大成。宋人大规模地进行当代史的编修和史料整理，除了官修诸史之外，李焘《续资治通鉴长编》、王称《东都事略》等都很突出。二十四史中，宋代撰修了《旧五代史》《新五代史》《新唐书》三部。编年体通史《资治通鉴》是宋代史学繁荣的里程碑。它的修撰，使编年史体达到绚烂美备的程度，影响深远。南宋袁枢写作《资治通鉴纪事本末》，开创了纪事本末体。郑樵的《通志》是一部通代政书巨著，其二十略备受学者赞誉。会要的写作在宋代规模很大，体裁也颇为完备。范祖禹《唐鉴》、吴缜《新唐书纠谬》、司马光《资治通鉴考异》是史评著作的佼佼者。宋代开创了金石学，有许多重要著作。宋代目录学、校勘学成就辉煌，且在理论上有所建树。方志发展到宋代进入成熟期，所撰方志数量远远超过前代，编撰体例和内容也进一步完备。宋人大量撰集野史、笔记，有很重要的价值。
宋代的文学创作，成就斐然，竞放异彩，在中国文学史上有突出的地位。欧阳修、苏轼、王安石、曾巩、苏洵、苏辙等人继承韩愈、柳宗元的传统，兴起新古文运动，他们的散文作品，把议论、叙事、写景和抒情紧密结合在一起，形成情文并茂、无施不可的创作手法，完成了对骈文末流斗争的历史使命。宋诗经欧阳修、苏舜卿、梅尧臣、王安石等人，在结构和语言上，形成了散文化、议论化的倾向，有自己的独特风格。宋代词的创作繁荣昌盛，取得了最为杰出的成就。苏轼的词豪放、广阔，如诗，如文，如天地奇观，为词风开辟了新天地。继起者如秦观、贺铸、周邦彦注重格律，倾心精练。南宋前期的词，或呼号抗敌救国，或感念故国乱离，时代感很强。其中最著名的是岳飞《满江红》。女词人李清照的作品，艺术成就很高。爱国词人辛弃疾和陆游在作品中抒发了关心国事、沉郁而豪放的情怀，有震撼人心的力量。宋代民间艺人说话的底本——话本，确立了白话小说这一文学体裁，是元明小说的先声。
宋代是古代科学技术发展的高峰，走在当时世界的前列。北宋科学家沈括在天文学、数学、物理学、地质学和医药学方面都有杰出的成就，他的《梦溪笔谈》被著名科学史家李约瑟称作是“中国科学史上的坐标”。印刷术、火药和指南针三大发明的完成和应用都在宋朝。宋朝科学家解决了人工磁化和使用磁针的方法，制造的指南针被广泛地用于航海。雕版印刷术有了巨大发展，刊印了大量精美的典籍。毕昇发明活字印刷术，比德国人兴登堡用活字印制《圣经》早500年。火药配方的成分有了比较合理的配比，并发明和制造了多种火药火器，在兵器发展史上是重大的突破。北宋曾五次大规模地观测恒星的位置，并绘制成有1 400多颗恒星的星图，而欧洲直到14世纪以前，仅观察到1 022颗星。1054年（至和元年），司天监观测记录了天关星附近超新星的爆发，为现代蟹状星云以及与之相关的中子星等理论问题的研究，提供了宝贵的资料。1088年（元祐三年），苏颂主持制造的水运仪象台，是当时世界上最先进的天文仪器。数学家贾宪创立的开任意高次幂的“增乘开方法”，比西方相似的“鲁非尼—霍纳方法”早770年。宋代医药学进入全面发展的时期，在医学教育、理论、临床诊断治疗、本草和药方等方面，都有相当的进展。宋景绘制的《欧希范五脏图》，杨介整理的《存真图》，标志着宋代解剖学处于世界先进水平。南宋宋慈所著《洗冤集录》，是世界上最早的法医学专著。南宋罗愿所著《尔雅翼》进行动植物的著录和分类，考核的动植物达415种，还记载了生物界生存竞争的现象。宋代建筑和桥梁技术水平很高，有不少建筑保存至今，成为珍贵的古代文化遗产。北宋将作监李诫编成的《营造法式》一书，表明我国古代木结构建筑的构架体系已达到成熟的程度。
