第二天，赵匡胤镇定自若地与母亲杜夫人和姐姐告别后，在后周君臣殷殷期待的目光中，率弟弟赵光义（本名赵匡义，后因避讳改名）、赵普等亲信，领大军离开开封，前往边境。本来兵贵神速，但赵匡胤却大为反常，并不着急赶赴边境，反而走走停停，大军开拔到开封城北二十里的陈桥驿时，便不再前进，就地驻扎了下来。
陈桥驿是开封北边门户，宋人王明照在《玉清新志》中记载说：“陈桥驿，在京师（开封）陈桥、封丘二门之间，唐为上元驿。”也就是说，在唐朝时，陈桥驿叫上元驿，又叫上源驿。这里地处要冲，发生过不少重大历史事件。
唐朝末年，上源驿曾经举行过一次历史性的酒宴，宴会的主人朱温和客人李克用日后分别成为后梁与后唐的开国皇帝（李克用为追封）。当时朱温任唐宣武节度使，镇守开封，黄巢农民起义军退出长安后，实力犹存，挥军逼近开封。朱温以前是黄巢手下将领，对以前的老上司有畏惧之心，自知无力阻挡黄巢的进攻，便向沙陀李克用求援。李克用欣然应邀，于中和四年（884年）春天，率兵五万自河中南渡，连败黄巢军。黄巢退走山东后，自杀身亡。李克用回师时，路过开封，“地主”朱温为答谢李克用出兵相助，特地在上源驿设宴款待，为其庆功接风。李克用志得意满，欣然赴约，但是他没有想到，这是一场充满杀机的夜宴。当晚，朱温大摆宴筵，“礼貌甚恭”。李克用连同监军陈景及亲随数百人出席了宴会。李克用年轻气盛，加上自认为对朱温有恩，因此在酒席上极为骄横放纵。他自以为是大唐的功臣，内心深处本来就看不起流寇出身的朱温，酒醉之后，言语之间就慢慢流露了出来，对朱温多傲慢侮辱之词，有恶语伤人之处。朱温从来就不是个有胸襟之人，心里不免愤愤不平。他投降唐朝廷之后，极受重用，李克用的突然崛起，一度威胁到他的地位，已经让他妒火中烧，被李克用轻辱后，心中登时动了杀机。不过，李克用武艺超群，威名远扬，当时无论是农民军，还是唐将领，都很害怕他。加上他的亲随们一身黑衣，号称“鸦军”，令人望而生畏。所以，朱温虽然怀恨在心，却没敢当场发作，反而加意劝酒，将李克用灌得大醉。宴会结束后，李克用等人因饮酒大醉，酒将衣襟都打湿了，当晚便留宿在上原驿。朱温离开上原驿后，决心铲除李克用。李克用千里赶来相救，经历多场厮杀后打败了黄巢，解了汴州之围，不过因酒后几句话，就惹来杀身之祸。由此可见朱温的刻薄寡恩。朱温连夜派人用连起来的马车和栅栏挡住出口，再派汴兵包围了上原驿，乱箭齐发，欲置李克用于死地。而李克用早已经烂醉如泥，躺在床上呼呼大睡，对外面的变故一无所知。幸好他的亲随薛志勤、史敬思等人骁勇，竭力抵挡，由此展开激烈的搏杀。薛志勤箭法极为高明，例无虚发，一人便射死汴兵数十人。围攻的汴军军士心惊胆战，虽然大声鼓噪，却不敢轻易上前，于是从四面纵火，以火炬向驿舍投掷，打算烧死李克用等人。亲随郭景铢扑灭蜡烛，将李克用藏到床下，然后用凉水浇李克用的脸，告诉他事情经过。李克用“始张目援弓而起”，这才摇摇晃晃地站起来，以他现在的状况，自然无法参加格斗。此时，浓烟烈火四起，情形万分危急，突然之间，“大雨震电，天地晦冥”，大火被暴雨一浇，顿时熄灭。薛志勤扶住李克用，借闪电的光亮翻墙突围而出。此时正是半夜，完全看不见人影。李克用等人得以逃出上原驿。而渡桥被汴军把守住。薛志勤等人奋力拼杀，终于杀出一条血路。史敬思负责断后，英勇战死。李克用等人急奔尉氏门，杀掉守门汴兵，在雷雨的掩护下，从城头缒下逃生。但监军陈景和三百多亲随都被汴兵杀死。从此，双方结下了死仇，水火不容，晋、汴之争拉开了序幕。
就在后周大军驻扎在陈桥驿的当晚，赵匡胤全无临阵对敌前的紧张和忧虑，似乎对一切早就胸有成竹，泰然自若地喝了不少酒。尽管并没有到酩酊大醉的地步，却一反常态，没有找赵普等人谈天说地，而是早早回到自己的军帐中睡下，十分出人意料。
就在这天晚上，号称精通术数的殿前散指挥使苗训夜观天象后，突然在军中宣布说：“天象有异，‘日下复有一日，黑光摩荡者久之’，是天命所归，该当‘点检作天子’。”时人普遍迷信，信服天命那套理论。后周将士听了苗训的话，开始窃窃私语，骚动不安。
实际上，从一开始就已经注定了这一夜将是一个无眠的夜晚，也是赵匡胤人生中最长的一夜。
在苗训大肆散布天象论后，赵匡胤之弟赵光义和归德军掌书记赵普聚集了禁军将领高怀德、慕容延钊、张令铎、张光翰、赵彦徽、潘美（戏曲中潘仁美的原型）等，研讨“天命”一事，一直讨论到深夜。然后，便开始有人四处在军营散布消息，说：“现在周帝幼小，不能主政，我们在外面出死力，为国家抵御外敌，谁又能知道！不如先立点检为天子，然后再北征也不迟。”声势越来越大，口径越来越一致，后周军士都轰然答应，由此发生了中国历史上著名的“陈桥兵变”。
而此时真正的主角赵匡胤却佯装对外面的一切都不知情，在军帐中呼呼大睡。黎明时分，群情激愤的军士披甲执锐，来到赵匡胤的门外，呼喊声惊天动地。赵匡胤“终于”被“吵醒了”了，出来一看，只见将士们拿着兵器，一齐大声喊：“诸将无主，愿册太尉（赵匡胤兼任太尉一职）为皇帝。”赵匡胤还来不及回答，就已经有人将象征皇权的黄袍披在他身上。众人立即下拜，一起高呼“万岁”，声音极响，在数里之外都能听见。这就是“黄袍加身”典故的来历。
众将士打算簇拥着赵匡胤回到开封，一举夺取政权。赵匡胤好像还有些不情愿，有意沉下脸，严肃地说：“你们这些人自己贪图富贵，立我为天子。如果能够听从我的命令，我才能答应当你们的皇帝。不然，我不能当皇帝。”诸将都下了马，誓言旦旦地表示：“愿意听从命令。”赵匡胤于是当众申明军纪：不得惊犯周恭帝、太后及公卿大臣，不得侵掠朝市、府库。
赵匡胤的心腹殿前司散员都指挥使王彦□首先受命率军入京师。作为先锋，王彦□实际上背负着清理反对者的使命。当时，开封守备空虚，而守卫京师和皇宫的殿前都指挥使石守信、都虞侯王审琦均为赵匡胤亲信，二人在京师作内应，所以王彦□轻而易举地就控制了京师。但就在王彦□入京师后，后周侍卫亲军副都指挥使、在京巡检韩通预备抵抗，结果被王彦□杀死，家人也被牵连杀害。史书记载赵匡胤对王彦□此举极为恼怒，认为王彦□违反了事先约定的军纪。实际上，韩通官任京城巡检，负责京师的治安，又忠于后周，是唯一有可能抵抗的军事力量，绝对是赵匡胤称帝的绊脚石，因而王彦□到底是擅自专杀，还是奉命行事，并不能做定论。赵匡胤虽然因为韩通一事将王彦□拘捕，还一度表示要将其斩首，但很快就将他无罪释放，而且升为铁骑左厢都指挥使，后来更是担任了京城巡检，恰好是韩通之前担任的官职。
赵匡胤控制开封后，其部下将后周重臣范质、王溥押到他面前。赵匡胤一见到二人，立即流涕说：“我受世宗（柴荣）厚恩，被六军所迫，一旦至此，惭负天地，将怎么办？”范质等人未及回答，赵匡胤部将罗彦环已经拔剑在手，上前一步，厉声说：“我们无主，今日一定要立天子！”范质等人面面相觑，不知所为。还是王溥反应快，先向赵匡胤下拜，范质也不得已下拜。之后，赵匡胤到崇元殿行禅代礼，即皇帝位，是为宋太祖，奉周恭帝为郑王，符太后为周太后。
赵匡胤母杜夫人得知儿子黄袍加身后，说：“我儿子素有大志，今果然。”知子莫若母，如此得意的语气，显然杜夫人对“陈桥兵变”一事早有心理准备，“黄袍加身”正是赵匡胤久蓄之志。清代学者查慎行曾有诗吟道：
梁宋遗墟指汴京，纷纷禅代事何轻。
也知光义难为弟，不及朱三尚有兄。
将帅权倾皆易姓，英雄时至忽成名。
千秋疑案陈桥驿，一着黄袍遂罢兵。
正因为赵匡胤的皇位来得太过容易，没有当年汉高祖刘邦和唐太宗李世民马上征战打得天下的丰功伟绩，所以他在历史长河中的形象便永久地与“陈桥兵变”联系在了一起。陈桥驿这个小小的驿站也因此成为宋朝的发祥之地，永载史册，名扬中外。后来为了纪念这一龙兴之地，特意“以（陈桥）驿为班荆馆，为虏使迎饯之所”（王明照·《玉清新志》），相当于今天的外宾招待所之类，从此成为北通燕赵的咽喉。
赵匡胤黄袍加身后，边境军情告急一事竟然就此不了了之。当时有一种广为流传的说法是：其实辽国契丹骑兵并未南下侵犯，不过是赵匡胤等人故意谎报军情，想借机煽动将士情绪，发动兵变。而实际上，《辽史》对这次“与太原的北汉联兵南下”的重大事件只字未提，从相当程度上佐证了这种说法。无论真实情况如何，辽国的入侵已经成为赵匡胤登上皇位的重要契机。之后，在北方的边境线上，新诞生的宋朝与辽国的角力一直未曾停止过。
登上皇位的这一年，赵匡胤三十三岁，与他的偶像柴荣当年登上皇位时的年纪一模一样。倘若柴荣不死，赵匡胤未必能有机会和胆量谋划一场雄心勃勃的政变，但幸运笼罩了赵匡胤，最终他还是实现了他的梦想。
当然，人心是不知足的，还有更大更宏伟的梦想。最根本的一点，是赵匡胤也知道自己的皇位得来的并不光彩，实在难以服众，因而即位后除了一再强调他是“被迫”黄袍加身、天命所归外，还迫不及待地渴望建功立业。而为他增添光彩的最好方式便是实现当年柴荣未能实现的梦想——北逐契丹，一统天下。正是基于这种心理，宋朝开国皇帝收复燕云十六州的梦想完全就是出于功利性的目的，并不是真正的进取，与柴荣出于真正的雄图大略完全不同。正因为如此，北征失败的根源也就从这个时候开始种下了。
赵匡胤的功利性还表现在北伐契丹和内定中原的先后取舍上。
就在去年，后周世宗柴荣北伐契丹，夺取关南之地，使辽人闻风丧胆。倘若不是柴荣突然得了急病，燕云十六州说不定早已经回到中原版图，当然，相应地就没有赵匡胤的黄袍加身了。不过正因为此刻距离柴荣的辉煌胜利尚不久远，辽国元气未复、创伤未平，倘若新立国的宋朝乘势出击，先北伐契丹，胜算应该相当大。但赵匡胤显然更重视屁股下的皇位，重内忧，而轻外患。在内患未平、后院并不安宁的情况下，他最关心的是如何避免继后周后成为另一个短命政权，因此他选择了先着力消灭中原的割据势力。
当时中原的局势是，各地节度使雄踞一方，北方有北汉，南方还有后蜀、南汉、南唐、吴越等政权。而天下的局势则更为复杂，除宋朝外，还有辽、吐蕃、大理等几个较强的民族政权与其对峙。
先看中原的局势。赵匡胤称帝后，优待后周的符太后和幼主周恭帝，旧臣如宰相范质等都继续留用，因而后周的局面很快稳定下来。中原割据的大部分节度使都不战而降，但昭义（治潞州，今山西长治）节度使李筠不满赵匡胤称帝，联络北汉国主刘钧起兵反宋，成为第一个正式向大宋天子挑战的人。
李筠是后周宿将，占据镇守潞州已经有八年之久，“恃勇专恣，招集亡命”，一向不把后周朝廷放在眼里，就连周世宗柴荣在位时，也对其无可奈何。赵匡胤一即位，便对李筠极尽招抚之能事，立即升官为中书令，还特意派使者到潞州安抚李筠，由此可见李筠实力之雄厚。然而，李筠一开始就表示出不合作的态度，拒绝召见赵匡胤的使者，后来经过左右晓以利害，这才勉强设宴招待使者。酒行数巡时，李筠突然命人将后周太祖郭威的画像挂在墙上，自己一把鼻涕一把眼泪地哭了起来，表示对后周的眷念。联想到李筠之前飞扬跋扈，藐视后周朝廷，可见此人并无真正的忠义之心，这一切，不过是做做样子，表示对赵匡胤称帝的不满而已。
事情到了这个地步，李筠已经是公然表露不服赵匡胤，那么，一切只有靠战争的手段来解决了。但赵匡胤却表现出非凡的冷静，没有急于出兵攻打李筠，而是按兵不动。
北汉国主刘钧一向依附辽国，自然也不愿意看到赵匡胤统一中原，他见有机可乘，便暗中主动联络李筠，约定同时起兵反宋。李筠自以为得到强助，更加骄横，但他的大儿子李守节却认为赵匡胤极得人心，起事反宋不可为，但李筠却坚持己见。
赵匡胤听说李筠父子意见不一后，故意下诏授李守节为皇城使，征李守节入朝，想以此来牵制李筠。李筠为了窥探虚实，便将计就计地派长子李守节入朝受官。不料一见面，赵匡胤就单刀直入地问李守节说：“太子（意指李筠有当皇帝的企图），你来干什么？”李守节当即惊惶失措，连连磕头说：“陛下出此言，想必有人从中挑拨离间。”赵匡胤这才说：“我听说你已屡谏，可你父执意不听。回去转告你父，我未做天子时，任其随心所欲；如今既做了天子，难道他还不礼让我吗？”随后大度地放李守节回去。
李守节回到潞州后，如实相告，劝父亲归附赵匡胤。李筠却有着不亚于赵匡胤的野心，一心想争夺天下，他认为宋朝禁军将领都是其故人，交情非浅，他如果起兵，这些人必然倒戈相向，于是正式起兵反宋。不料事情大大出乎李筠的意外，赵匡胤恰恰派了石守信、高怀德、慕容延钊、王全斌等故人来与他交战，这些人非但没有跟他站到一个战壕里，反倒下手绝不留情。李筠先是在长平（今山西高平西北）被石守信大败，退到泽州（今山西晋城）后，又被赵匡胤亲率大军围困，不久城破，投火自焚而死。李守节见大势已去，以潞州城投降。
李筠败死后，淮南节度使李重进又据扬州起兵反宋。李重进是后周太祖郭威的外甥，年纪比后周世宗柴荣还大，郭威病重之时，李重进曾受召顾命，地位极为尊崇。柴荣以郭威内侄身份当上了皇帝后，李重进就一直很眼红，心中颇为不满，但一直隐忍未发。赵匡胤崛起后，与李重进分掌内外兵权，二人权势相当，但李重进资历远比赵匡胤要高，又是皇亲国戚，因此从来就没有把赵匡胤放在眼里。小皇帝后周恭帝柴宗训即位后，李重进自恃兵重，有心取而代之，不料赵匡胤占了地利之便，先发制人，发动了“陈桥兵变”，当上了皇帝，这叫他如何能心服口服？因此当李筠举兵反宋时，李重进就预备同李筠结成反宋同盟，只是没想到李筠很快就兵败身死。李筠兵败后，李重进正式举兵反宋，并派人向邻近的南唐结盟求援。当时南唐国主为李□（李后主李煜之父），昏庸腐败，既无进取之心，又无远见，只醉心于自己歌舞升平、倚红偎翠的小日子，不敢开罪宋朝，没有答应李重进的结盟请求。赵匡胤为了平定李重进，亲率大军到扬州城下，一举攻下。李重进见大势已去，全家自焚而死。宋军入扬州后，赈扬州城中百姓每人一斛米，十岁以下减半，因此很快稳定了人心。
李筠和李重进是当时后周境内实力最为强大的两个藩镇，一些实力较弱的藩镇虽然也对赵匡胤代周不满，但二李败亡的前车之鉴逼迫他们不得不向赵匡胤表示屈服。如此，赵匡胤成功稳定了政权更迭后的局势，但李筠和李重进两起兵变令他对握有重兵的节度使心生警惕，并认为功大权重的武将也对皇权有致命的威胁，从而直接导致了之后发生的“杯酒释兵权”事件。这一事件对宋朝的兵制产生重大影响，进而深远地决定了宋朝的整个政治格局和天下形势。
建隆二年（961年）的春天，殿前都点检慕容延钊和侍卫亲军都指挥使韩令坤一齐回到京师开封，赵匡胤便让二人召集旧日兄弟入宫欢宴饮酒。这些人与赵匡胤均是生死之交，宋朝立国后，个个手握重兵，有的掌握节镇大权，有的典掌禁军，权势显赫。但这些人并不知道，今天的酒宴与往日不同。
等人到齐了后，赵匡胤便带着众人到城郊狩猎饮酒。因为曾经共同出生入死，大家都很随意，不分君臣。正热闹时，赵匡胤突然严肃地说：“此处别无外人，你们有谁想当皇帝，现在正是大好时机，动手将我杀死便成了。”众人一听，皇帝似乎话外有话，不由得惊恐万分，纷纷跪在地上，连说不敢。赵匡胤这才问道：“你们是真的想要我当皇帝？”众人连呼万岁。赵匡胤从容地说，“你们既然真心拥护我为天下主，从今以后，必须尽臣子忠君之节，不得无礼犯上。”随后宣布罢去慕容延例殿前都点检职务，改任山南东道节度使，罢去韩令坤侍卫亲军都指挥使职务，改任成德节度使。自此，殿前都点检一职被取消，禁军由皇帝直接掌握。
这令人惊讶的一幕不过是好戏才开场。同年七月的一天，赵匡胤再次备下盛宴，邀请石守信、高怀德、王审琦、张令锋、赵彦徽等高级将领入宫饮酒。酒酣之际，赵匡胤屏退侍从，婉转地说：“如果没有你们的扶助，我就没有今天。然而，天子并不好做，还不如做个节度使惬意。你们知道么，多少天来，我未敢安枕而眠。”石守信等人不明所以，连忙追问原因。赵匡胤说：“因为谁都想坐皇帝这个宝座。拿你们几个人来说，虽然没有二心，但如果你们的部下贪求富贵，你们能怎么样？一旦黄袍加在你们身上，即使你们不愿意，也是骑虎难下。”石守信等人这才大惊失色，跪下不停地磕头，请求皇帝指明活路。赵匡胤这才说：“人生如白驹过隙，转眼即逝。你们何不解除兵权，挑一些好的田产、房地，多积蓄一些金钱，享受荣华富贵，欢乐一生呢？这样，君臣之间彼此不会猜忌对方，不是很好吗？”石守信等人连连称是。
第二天，石守信等人便称病辞职，主动请求交出兵权。赵匡胤立即照准，赐予石守信等人大量财物，并与其结为儿女亲家，赵匡胤长女昭庆公主下嫁王审琦之子王承衍，赵匡胤次女延庆公主下嫁石守信之子石保吉，赵匡胤弟弟赵光美也娶大将张令铎的女儿为妻。这就是历史上著名的“杯酒释兵权”。
昔日汉高祖刘邦为巩固皇权而滥杀功臣，“兔死狗烹，鸟尽弓藏”。赵匡胤与其人目的用心完全相同，但手段更为高明，由此也传为一段千古佳话。
赵匡胤对驻守藩镇的将领也存有戒心。开宝二年（969年）十月，赵匡胤召王彦超、武行德、郭从仪、白重赞、杨延璋入朝，设宴会于后苑，酒过几巡，说：“你们都是国家旧臣，久领重镇，公务繁忙，实非我优贤养老之意。”王彦超心思最为敏捷，立即听出了弦外之音。当年赵匡胤落魄时曾投奔他，他没有收留，赵匡胤当皇帝后不思旧怨，依旧留用他，他明白自己如今在稳定朝政上已经失去作用，便知趣地顺着赵匡胤的意思说：“臣本无劳勋，久受宠荣，实乃万幸。今已老朽，乞归养丘园。”武行德等人却不识时务，争相述说自己当年是如何南征北战、历尽艰辛。赵匡胤不耐烦地说：“这些都是以前的旧事了，难道还值得在此论及？”众人面面相觑，不敢再说。次日，众人皆罢节度使。
之后，赵匡胤陆续解除了地方节度使的兵权，改由文官做各州长官，负责掌管地方行政权，兼任驻屯地方禁军的长官，而真正领兵的军官仅为副职。如此一来，节度使就成了荣誉虚衔，不用管事，只要依照品级领俸禄便可。
