北魏太宗明元帝拓跋嗣即位后，就在当年把天赐六年改为永兴元年（409年）。当时的北方还是列国分立的格局。北魏东北面有北燕，西与夏和后秦邻接，这两国以西有西秦、南凉、北凉、西凉。以上各国都在十六国之内。另外，北面有强大的游牧族柔然。至于在今青海（不包括西宁、乐都等地）的吐谷浑，因与中原的争战无甚牵涉，可略而不提。上面没有提到东南面的南燕，是因为它在明元帝即位后，只过了几个月，便被东晋刘裕灭掉了。
明元帝初年，魏的国势不见得很强。神瑞二年（415年），因连年霜、旱，云中、代郡的百姓多饿死，有人主张迁都邺城。博士祭酒崔浩反对，他讲了一大篇道理，说：“迁都到邺，只能解决今年的饥荒，不是长久之计。山东人以为国家处于广袤无垠的地方，人民牲畜多得不得了，号为‘牛毛之众’。现在如果迁都，留兵守平城，南迁的人住不满各州地方，分散到各郡各县，把真实情况都暴露出来，人家知道了我们的底细，就不会再害怕我们。”这是一条，怕中原百姓生异心。他又说：“国人（鲜卑人）南迁后不服水土，疾疫死伤的必然很多。”这是第二条。第三条是“平城守兵不多，屈丐（指赫连勃勃，魏人对勃勃的蔑称）、柔然会入侵，朝廷远在南边，难以救应。”
明元帝听他说得有理，才不听主张南迁者的意见，只挑选一部分最穷困的鲜卑人到定、相、冀三州就食。
这是北魏当时不见得很强的证据之一。
泰常二年（417年），晋刘裕攻后秦，沿黄河西进，后秦向魏求救。群臣都主张要救，又是崔浩出头反对。他认为刘裕伐秦，志在必得，魏若救秦，刘裕必上岸北侵，那么魏将代秦受敌。他特别强调：“现在柔然侵扰边境，百姓粮食又不够吃，如果再与刘裕为敌，发兵南下则北面吃紧；救了北边，南面各郡又有危险。”崔浩的意思是，柔然和东晋都是强敌，北魏如果同时在南北两面作战，会有危险。
明元帝折中两种意见，派一支兵在北岸监视晋军，略作干扰，结果被刘裕反击一下，很吃了点亏（参见第二十六篇）。明元帝因而后悔没有听崔浩的话，由此可见当时北魏对南方的实力估计得相当高（这里面包含对刘裕的重视，崔浩认为刘裕的才干在慕容垂之上）。这是北魏不见得很强的证据之二。
刘裕不会久留关中，也在崔浩预料之中，所以他主张“按兵息民以观其变”，最后一定可以得秦地。至于赫连勃勃夺得关中，扩大了地盘，崔浩却不以为意，因为他看准勃勃一味残暴，是长远不了的。
魏泰常七年（422年），刘裕一死，明元帝就出兵攻宋。崔浩不赞成“伐丧”，这回，明元帝没有听他的。泰常八年，魏军攻占了河南几个重镇，这时魏的实力已在刘宋之上了。这年十一月，明元帝去世，儿子世祖太武帝拓跋焘即位。明元帝在上年立拓跋焘为皇太子时，就指定长孙嵩、奚斤、安同为左辅，崔浩、穆观、丘堆为右弼。这六个人，除崔浩外，都是鲜卑贵族。明元帝既死，有些人就设法排挤崔浩，太武帝受他们的影响，就免去他的职务，但有事仍旧向他请教。
崔浩重视柔然侵扰北边的问题，如上所述，他的见解无疑是正确的。泰常八年，魏在对南朝作战获胜的时候，北方边境屡受侵扰，不得不采取中原王朝的老办法：筑长城。北魏长城从赤城（今属河北，在张家口东北）向西到五原（今属内蒙古，在包头西北），长达二千余里。这是北魏君臣感受到柔然问题严重性的明证。但是长城从来不曾能够真正拦阻游牧族的铁骑。太武帝始光元年（424年），柔然发动了一次规模较大的入侵，这是对新君佛狸的考验。
这年八月，纥升盖可汗亲率六万骑兵侵入云中，攻陷盛乐宫（在今内蒙古和林格尔西北）。这是拓跋什翼犍的代国故都，也是拓跋珪复国之初的都城。它的陷落绝非边境上的小冲突可比。魏太武帝亲自率领“轻骑”往救，三天两夜从平城赶到盛乐。纥升盖仗着兵多势众，把太武帝团团围了五十多重，双方的马头都碰到了。太武帝沉着应战，射杀了柔然大将纥升盖的侄子於陟斤。最后，柔然兵撤走了。从这条记载看，当时平城没有多少精兵猛将，太武帝掌握的兵力不多，否则何至于打得那么艰苦。至于柔然兵的撤退，史书上写的是“遁去”，这不见得真实，可能是抢劫到的人畜财物很多，不愿恋战之故。
战斗结束后，尚书令刘薭向太武帝建议：等秋收完毕后，发兵大举反击，否则纥升盖是会再来的。太武帝接受他的建议，于同年十二月派长孙翰、尉眷领兵攻柔然，他自己屯兵柞山（在山西省大同市以西）。这一战，魏兵得胜，掳获了大量人畜。
始光二年（425年）十月，魏再一次大举攻柔然。魏军五路并进，太武帝自领中军，到了大漠以南，留下辎重，只带十五天口粮，度漠进攻，柔然部落惊慌逃窜，从此魏确立了对柔然的优势。这年，魏还得到一个好消息：赫连勃勃死了。这个人在军事上毕竟是个强劲的对手，他在世的时候，魏人一直不敢对夏动手。
魏太武帝考虑统一北方的行动了。始光三年（426年），他向群臣征求意见：“赫连、柔然，先打哪一个的好？”
长孙嵩、长孙翰、奚斤等主张先打柔然。这是鲜卑族武将的意见，他们贪的是可以掳获大量人畜，即使深入漠北后找不到敌军踪迹，至少可以举行一次大规模的围猎，用抓到的鸟兽来补充军需。刘薭等主张先打北燕，他们是想先易后难，拣弱国先下手。崔浩其时官居太常卿（掌宗庙礼仪的官），他力主先打赫连氏，说：“赫连氏政刑残虐，人神共弃，应该先打。”太武帝接受崔浩的主张，亲领一军，渡黄河袭击统万。这一次虽没有打破城池，但杀俘几万人，掳获牛马十多万，给赫连昌以极大的震动。大将奚斤一军又连克蒲阪、长安，收获很大。
始光四年（427年），魏太武帝再攻统万，把主力埋伏在山谷中，只带一支小部队到城下，想引夏军出战，达不到目的，又佯装撤退，进一步诱敌。赫连昌开头还不上当，事有凑巧，有一个魏军逃兵投奔夏国，说军中缺粮，步兵在后面没有到（他不知道山谷中有伏兵）。赫连昌听了大喜，立即引兵出城追击。统万城造得特别坚固，硬打是打不下来的。赫连昌一追就坏了事。两军打得非常激烈，太武帝马失前蹄，险些被俘，后来又身中流矢，然而终于彻底击溃夏军。赫连昌因追兵追得太紧，进不得统万城，即逃往上邽（今甘肃天水）而去。魏太武帝追得太急，倒和逃的人一同冲进城里。尽管他是下级人员打扮，夏人仍有所觉察，把城门全都关上。他和随从闯到宫里，拿到女人的裙子，化了装，翻城出去，才得脱险。
统万城还在夏人手里，然而这时候没有人再防守它了。第二天，魏兵进了统万城，夏的王、公、大臣、将校、后妃、宫人都落到了魏军手里。
夏国还要挣扎。魏太武帝神䴥元年（428年），魏尉眷等进攻上邽，赫连昌退守平凉，魏军继续进攻，俘获赫连昌。赫连定守住平凉，即位做皇帝，又击败魏奚斤军，夺回长安。然而，这不过是垂死挣扎。神䴥三年（430年）十二月，魏军攻克平凉，收复长安，平定了关中地区。赫连定据守上邽，不肯屈服。他还在魏神䴥四年（431年）正月打破南安（今甘肃陇西西南），迫乞伏暮末投降，灭掉西秦。但是同年六月，他就因畏惧魏人，渡黄河西迁，被吐谷浑所俘。夏至此灭亡，共三主、二十六年。它虽亡于吐谷浑人，然究其实际情况，还是为北魏所灭的。
明元帝初立时还存在的北方诸国，到此为止，东北的北燕仍旧存在；西北只剩北凉一国（西凉为北凉所灭，南凉为西秦所灭）；原属后秦、夏、西秦的地方已经全部为魏所有，北凉也向魏称臣。所以，胡三省注《通鉴》，至此下一断语云：“自是，中原及西北之地，一归于魏矣。”（见《资治通鉴》卷一二二宋文帝元嘉八年）
北魏在俘获赫连昌后，对夏的战争已经基本结束，这时太武帝便腾出手来，再一次大举出击柔然。这次行动的阻力很大。群臣只有崔浩赞成，其余一致反对，太后也出头劝阻。刘薭等还推出太史令张渊、徐辩，让他们用天象之说，进谏用兵不利。他们提出一个“证据”，说张渊等年轻时曾劝阻苻坚南征，苻坚不听，因而失败，想以此证明他们的预测会十分灵验。太武帝听了，心里很不痛快，便叫崔浩同张渊等当面辩论。
古人相信天象对人事有影响，崔浩也不否定这一套。他先对张渊等提到的天象作了不同的解释，张渊等讲天象，说不过崔浩，只得避开，就讲起人事来。他们说：“柔然是荒外无用之物，得了它的土地，不好用来种粮食；得了它的百姓，不好当臣民来役使，何必出动人马去打呢？”
这两个人对崔浩讲这些话，简直是班门弄斧。也许他们真是不知天高地厚，不知道崔浩是何等样的人物，因为他们不仅早年在前秦任职，一年多前还是夏国的官员，夏国灭亡后才到平城来的。崔浩听了他们的话，驳道：“两位讲天道，还与本职有关，至于人事形势，完全是无知妄谈。柔然本来是本国臣子，中间叛变逃走（柔然原来臣属鲜卑拓跋部，五世纪初，社崙可汗从漠南迁往漠北，自建部落联盟），现在杀其首恶，收其良民，使照常服役，绝非无用。世人都说两位深明术数，能够预测成败。臣倒要请教：前年统万没有灭亡之时，有没有失败的预兆？如果两位不知道，就是没有学问；如果看到了不讲，就是不忠。”崔浩侃侃而谈时，那位亡国之君赫连昌正在旁边，张、徐二人当时没有发现什么，此刻也无从强辩，只得一声不响地退下去。
辩论结束后，出兵问题定下来了。但是有些大臣满腹忧虑，私底下怪崔浩道：“如今南朝正在窥伺机会，如果柔然远逃，我军进无所获，而后有强敌，如何是好！”但崔浩很有把握地说：“刘义隆今日君臣，非刘裕时可比。我国主上英武，士马精强，他们如果敢来，譬如以小马小牛斗虎狼，不必害怕。”他对打胜柔然信心很强。其时正在夏季四月，他说：“柔然的习惯，夏季都分散放牧，秋天牲畜肥壮，方才集中，天寒时南下掳掠。现在乘它部落分散的季节，出其不意，大举袭击，必可成功，只怕诸将不肯深入，不能全胜而已。”
崔浩的估计与事实完全符合。太武帝于四月底出兵，五月中旬到漠南，他们丢掉辎重，每个骑兵都带上副马轻装前进，袭击柔然。纥升盖可汗事前没有觉察，人口牲畜都分散在原野之上，突受攻击，都惊慌乱窜，根本无法组织抵抗。纥升盖也不知道逃到了哪里。魏军获得降人三十多万落，马一百多万匹，其余牲畜、车辆等不计其数。魏军进到涿邪山（今蒙古阿尔泰东南额德伦金山），诸将怕有伏兵，劝太武帝停止进军。七月，魏军班师。后来得到情报，说再前进两天，就可以把残部全部消灭，果然证实了崔浩的预测。神䴥三年（430年），宋文帝使到彦之等攻魏失败（参见第三十四篇），果然无损于魏，也证实了崔浩的估计。
魏的声威既盛，西域的龟兹、疏勒、乌孙、鄯善、焉耆、车师以至破落那（大宛）、者舌（康居）等国都派使者与魏往来。吐谷浑灭夏后也遣使附魏。
在这样的情况下，十六国中残存的北燕、北凉二国自然难以存在。魏太武帝延和元年（432年），魏攻北燕，围和龙（今辽宁朝阳），攻陷郡县多处。太延二年（436年），燕君冯弘烧和龙宫殿，逃往高丽。北燕亡，共二主、二十八年。冯弘后为高丽人所杀。
太延五年（439年），太武帝率军攻北凉，围姑臧（今甘肃武威）。凉主沮渠牧犍与柔然敕连可汗（纥升盖子，名吴提）相结，他希望柔然内侵迫使魏军撤退，守城不降。然而敕连内侵，一时虽能震动平城，终于无功而退。牧犍困守了一个半月，坚持不住，只得投降。北凉亡，共三主、四十三年。前后延续了一百三十余年的十六国时期到此结束。
姑臧是当时一个比较发达的城市，城内有居民二十余万人，城外水草肥美。太武帝到后，在赐给太子拓跋晃的诏书中说：“姑臧城东西门外，涌泉合于城北，其大如河。自余沟渠流入漠中，其间乃无燥地。”魏出兵前，很多人以为凉州水草绝少，反对用兵。崔浩以《汉书·地理志》“凉州之畜为天下饶”的记载，及汉人决不会在没有水草的地方筑城郭、建郡县为理由，坚持凉州不缺水草的论点，以此说服了太武帝。但是怀疑的人仍多，所以太武帝特地写了这道诏书，解除平城朝中人士的疑虑。
北魏灭北凉，除完成统一北方外，还有两大收获。
一是魏使者往返西域，以往责成北凉护送出流沙，然而沮渠氏勾结柔然，散布魏已削弱等流言，使西域各国滋生疑虑。灭北凉后，通西域更方便，西域各国也不会再有贰心。
二是魏从凉州这个人文荟萃的地区得到许多学者。从张轨保据河西以来，历时已达一百三十九年，中原人士避地河西的，世代相传，号为多士。沮渠牧犍尤其爱好学问，重用学者刘昞、索敞、阴兴、张湛、宋钦、赵柔、程骏、程弘等。这些人都从魏军到了平城。此外还有在北凉时没有出仕的胡叟、常爽等也从入中原。索敞在魏做了十多年中书博士，教导贵族子弟成材官至尚书、刺史、太守的有好几十人，对纠正鲜卑贵族重武轻文的风气，起了较大的作用。常爽设立学馆，弟子多达七百多人。祖籍陈留的江强，祖上是卫觊（卫瓘父）弟子，精通文字学，长于书法，后来避地凉州。江强继承家学，富于藏书。魏太武帝也用他为中书博士。旧史说自此以后，魏之儒风始振，可见此举对复兴北方学术文化所起的作用。