段匹石单，东部鲜卑族人。其种族之人多矫健有力，世世为当地部落首领。其父名叫务勿尘，曾出兵援助东海王司马越征讨有功，王浚表奏他为亲晋王，封辽西公，并把女儿嫁给务勿尘，以结亲方式来结纳，以为邻援。晋怀帝即位后，封务勿尘为大单于，段匹石单为左贤王，使他率军帮助朝廷以行征讨，假抚军大将军。务勿尘死后，他的弟弟涉复辰拥戴他的儿子疾陆眷继承其父爵位封号。
刘曜威逼洛陽，王浚派遣督护王昌等率疾陆眷及其弟文鸯、从弟末杯进攻在襄国的石勒。石勒在阵上失败退还营垒，末杯追击进入了石勒营垒之门，被石勒抓获。石勒以末杯为人质，派使者来与疾陆眷议和，疾陆眷准备答应，文鸯规劝说：“我们受朝廷之命讨伐石勒，怎么能为了末杯一人，而放走即将被擒的贼寇？这样既违背了王浚的旨意，也留下了后忧之患，千万不能答应他们。”疾陆眷不听从，以披甲之马二百五十匹、金银各一簏赎回末杯。石勒释放了末杯，又以很多的金银珍宝彩绢等物回赠疾陆眷。疾陆眷令文鸯与石季龙结为同盟，约为兄弟，然后引兵退回。王昌独力难以支撑，也只好撤兵而返。
建武初年(317)，段匹石单推举刘琨为大都督，结为同盟讨伐石勒，并传檄召涉复辰、疾陆眷、末杯等从三面汇集于襄国。刘琨、段匹石单率兵进驻固安，以等候各路人马会师。石勒感到害怕，派使者给末杯送了厚礼，末杯一方面欲报石勒的释放之恩，一方面看到段匹石单出征在外，正好偷袭夺取他的领地，于是在涉复辰、疾陆眷面前挑拨说：“难道要叔父听命于侄子，兄长听命于弟弟吗？如果真是立下大功，会独归于段匹石单一人。”涉复辰他们觉得有道理，一起领兵而退，段匹石单也只好罢休。后疾陆眷病死，段匹石单从蓟城赶去奔丧，走到右北平，末杯宣称段匹石单要篡夺大单于之位，途中伏击，段匹石单战败。末杯于是杀掉涉复辰及其子弟族党二百多人，自立为单于。
王浚失败后，段匹石单领幽州刺史，刘琨从并州赶来投奔他，再次与段匹石单结盟，共同讨伐石勒。段匹石单再一次被石勒打败，士气低落，人心涣散，他担心刘琨会乘机对他下手，取而代之，于是杀害了刘琨。刘琨一死，大家更加离心，段匹石单看到自己已无法立足，就到北边投靠邵续，末杯又一次击败了他，他受了重伤。段匹石单对邵续说：“我身为夷狄之人，但倾慕华夏礼义，现在被搞得家破人亡，你若是不忘我们的旧交，为我进兵讨伐，这是你对我极大的恩惠。”邵续说：“仰仗你的威德，邵续得以报效朝廷而尽臣节。今天你有难，我怎敢袖手旁观。”于是全力攻打末杯，差不多全歼敌军。邵续又让文鸯攻打占驻蓟城的末杯之弟，返回时，离城还有八十里，听说邵续已死，大家惊恐不安，许多人逃散。城池已被石季龙所围，文鸯率百余名亲兵苦战，才杀入城中，石季龙很快又到了城下，文鸯登上城楼看到敌兵临近，就要出城对敌，段匹石单不许。文鸯说：“我素来以勇武闻名，所以百姓敬仰我。现看到有百姓被敌人掳走而不相救，不是大丈夫，会让民众失望，谁愿再一次随我去拼死一战。”于是带了数十位壮士跨马而出，杀伤敌兵甚多。最后战马困乏，累得趴在地上起不来。石季龙大声对他说：“兄长与我都是胡人，早就盼望能共图大业。现老天没有违背我的心愿，让我们今日得以相见，何必还要苦战不去呢，快把武器放下吧。”文鸯高声骂道：“你是反叛朝廷的贼寇，早就该死了。我兄长不听我的主意，才使你得以这般猖狂。我情愿一死，也不当你的俘虏。”于是上马继续战斗。长槊折断，手执佩刀仍然不停地砍杀。石季龙的士卒解下马鞍障泥来防身，从四面八方围上来捉拿文鸯。文鸯从辰时战到申时，直到精疲力尽才被敌人抓住。城内看到文鸯被俘，一时甚为惊慌。
段匹石单准备独自回归朝廷，邵续之弟乐安内史邵洎以兵相拦不许起程。邵洎又要将朝廷派来的使者王英押送于石季龙，段匹石单严肃地斥责他：“你不能遵循你哥哥的志向，威逼我不能回归朝廷，更加严重的是，还要把天子的使者扣押起来，我虽也是胡人，但没听说有像你这样的。”并因此对王英说：“我段匹石单世世代代受朝廷大恩，时刻不忘忠孝。今日身不由己，想回朝谢罪，但被人逼迫，一片忠诚难以实现。如果我能得喘息之机，未死之前，心不忘本。”于是渡黄河南下。段匹石单穿上朝服，持朝廷所授之节，和随从一起来见石季龙。他对石季龙说：“我受朝廷大恩，立志消灭你。不幸国中自起内乱，才弄成今天这个样子。既不能死，又不会得到你的敬重。”石勒及石季龙以前曾和段匹石单结为兄弟，石季龙起来向段匹石单行了礼。段匹石单到襄国，又不向石勒行礼，常穿朝服，手持晋朝之节。一年后，襄国有人策划推举段匹石单为盟主，事情败露后，段匹石单被杀。文鸯也被鸩酒毒死，唯有末杯独存。末杯死后，其弟段牙继承其位。段牙死后，其后从祖就陆眷之孙段辽继承其位。
自从务勿尘以后，正值晋室丧乱，就自己称号即位，占据辽西之地，管辖晋人。其地盘西边占有整个幽州，东边以辽河为界，所管人户胡汉共达三万余家，士卒达四五万骑，而与石季龙相互攻打侵掠，连年战争不息，最后终于为石季龙攻破，将他管领的百姓数万家迁移到司州、雍州之内。段匹石单死后，其子段兰又聚起人马，和石季龙对抗了很久。到石氏集团衰亡后，末杯的儿子段勤纠集羯人一万多，守住枉人山，自称赵王，依附于慕容鯭，不久又被冉闵打败，迁徙到绎幕，僭位称尊号。慕容鯭派慕容恪去攻打，段勤害怕就投降了。