周世宗一死，后周最主要的军权就落在了赵匡胤手里。而且赵匡胤在禁军已有了非常坚实的根基，并不只是个空架子。当年组建殿前诸班的任务，就是赵匡胤受周世宗委托具体操办的。后来他又以殿前都虞候、殿前都指挥使的头衔直接指挥这支禁军中最精锐的部队。六年来，赵匡胤率领这支部队，屡立战功，树立了自己的权威，培植了自己的势力。他的手下有亲弟弟赵光义，有谋士赵普、李处耘等，另外他还以盟誓结义的古老方式，同石守信、王审琦等将领结成把兄弟，从而形成一个较为庞大而有力的集团，这个集团在当时的后周朝廷已占据了举足轻重的地位，一场兵变的计划，就在这个集团内开始悄悄酝酿起来。
就在柴宗训即位那年的11月，忽然传来了河北镇州（今河北正定）、定州（今河北定州）的急报，说是割据河东的北汉会合契丹兵打过来了，形势紧急，请求大军支援。
当时辅助小皇帝执政的是宰相范质、王溥。这两个人都是忠厚长者，尤其范质是个廉洁正直的人。他常说：“人的鼻子能吸进去三斗好醋，才配当宰相。”
虽然这显示出他有涵养、有度量的一面，但也显得有些老好人、迂腐。一听说边关报急，两位宰相商量，便命赵匡胤率领大军去抵抗入侵之敌。
第二年的正月初一，抗敌大军要出发了，殿前副都点检慕容延钊带了一部分人马先行。初三，赵匡胤率中军也离开了京城。当天晚上，中军到达开封东北40里的陈桥驿，在那里安营扎寨。
晚餐时，赵匡胤与一班亲信将领边吃喝、边商议夺皇位的事，他们都显得有些紧张和兴奋，商议的结果是让赵光义、赵普派人去鼓动将士，然后见机行事。
酒足饭饱之后，醉醺醺的赵匡胤睡觉去了。赵光义、赵普等人便开始活动起来。他们派出一些能说会道的亲信，到各个营寨去游说，口径都是一样的，说：“如今皇帝年幼，不能理政，我们在外拼死拼活地打仗抗敌，有谁知道我们的辛苦、功劳！不如先立点检为帝，然后再北征不迟！”
那些中下层将领，听他们这么一说，果然情绪激昂，七嘴八舌地说：“我们可不愿为那毛孩子卖命。”于是便三三两两地聚集起来，一起来见赵光义和赵普。这两人见将领们都被煽动起来，心中暗暗高兴，但嘴上却说：“大家不要激动，有话慢慢说。皇上虽然年幼，但是不会亏待你们的。你们还是回去吧，明天还要行军呢。”
将领们一听都叫嚷起来：“我们不走啦！要走你走吧！”有几个将领甚至拔出刀剑，举起来明晃晃地舞着，喊道：“我们都商量好了，一定要请点检做天子。否则，就杀回城去，把那小皇帝给宰了。”
赵光义、赵普见群情激愤，也就不再装模作样，说道：“大家既然要立点检做天子，就不能乱来，一定得听从我们的安排。”
将领们纷纷说：“行，我们听你们的。”
赵光义、赵普便开始布置起来。他们要大家安定军心，不能造成混乱。
然后，又派人告诉留在京都的大将石守信、王审琦，要他们在京城做内应。要立点检做天子的消息，很快就传遍了军营。兵士们一听，都又好奇又兴奋，也都没了睡意，全起来了，闹哄哄地拥到赵匡胤住的驿馆前，等着看那立天子的一幕。
赵匡胤喝了酒，倒头睡了一觉，不久就惊醒了，想到自己就要做皇帝，他紧张、兴奋得再也睡不着，躺在床上翻来覆去。后来他听见驿馆外一片吵吵嚷嚷，知道事情在顺利进行，心情就更激动了。他真想出去看看，但又知道还不到时候，只好耐心等着。
这时天已蒙蒙亮。忽然，有人开始敲门，同时喊道：“快起来，我们要请点检做皇帝。”赵匡胤答应一声，赶忙起床，还没穿好衣服，门就被推开了，拥进了几个将领。他们七手八脚，把早已准备好的一件黄袍披在赵匡胤身上，然后一起跪倒在地，磕了几个头，并连喊了几声：“万岁，万岁！”外边的将士也一起跪了下去，顿时“万岁”的喊声响成了一片。
为首的那几个将领，又是推又是拉，把赵匡胤扶上了马，请皇上起驾回京。
赵匡胤披着黄袍，坐在马上，看了看眼前的将士，说道：“你们贪图富贵立我为天子，既然如此，那就得听我的号令。这你们能做到吗？”
众人一齐回答道：“我们保证听从皇上的命令。”
赵匡胤于是下令道：“少帝和太后都是我原来侍奉过的，朝廷中的大臣都与我平起平坐，你们决不能伤害他们。朝廷府库和士庶之家，也决不能抢劫侵扰。听从命令的，定有重赏；违抗命令的，诛灭九族。”
将士们都表示遵命，决不胡来。赵匡胤这才拍马起程，领着将士回到了京城。大军到了京城，果然纪律严明，丝毫没有骚扰百姓。
赵匡胤率军回京，后周群臣一个个惊慌失措，连忙关起宫门，想做顽抗。岂料石守信等开门接应，几乎没花什么气力就占据了宫廷。
赵匡胤来到殿上，不一会儿，几个将领把两位宰相带到赵匡胤的面前。
赵匡胤一见，连忙一把鼻涕一把眼泪地哭起来，说：“我赵某受世宗的厚恩，哪敢背叛呢？今天被三军将士所逼，不得不如此，实在是惭愧啊，还望两位丞相给我想个办法吧！”
迂腐耿直的范质正想安慰赵匡胤两句，旁边闪出军校罗彦瑰，只见他拔剑在手，大声喝道：“这就是我们的天子，谁还敢来胡言乱语。”范质给吓蒙了，不知如何是好。还是王溥明白过来了，连呼“万岁”，倒身拜了下去，范质身不由己，也就拜了下去。其他文武百官，也都被震住了，呼啦一下全都拜倒在地上。
到了这个地步，太后和小皇帝还能有什么办法。
当天下午就在崇元殿举行了禅代大典，赵匡胤正式登上了皇帝的宝座，改封周恭帝柴宗训为郑王。因为赵匡胤当时兼宋州（今河南商丘）节度使，所以改国号为宋，改年号为建隆，史称赵匡胤为宋太祖。
赵匡胤把都城建在开封，因开封在后来南渡的宋室都城临安之北，所以历史上称他所建的宋朝为“北宋”。