黄帝和炎帝联合起来打败九黎部落并杀死蚩尤之后，统一了中原各部落，建都在涿鹿。之后，黄帝率兵进入九黎地区，在泰山（今山东省泰安市东岳泰山）会合天下诸部落，举行了隆重的封禅仪式，告祭天地。据说当时天上出现了黄色的大蚓大蝼状的云彩，黄帝认为这是上天所降的祥瑞，于是以土德称王，因为土色为黄，所以称作黄帝。
炎帝姜榆罔联合黄帝打败蚩尤之后，趁机扩大自己的地盘，侵伐别的诸侯。这些诸侯不得已向黄帝求救。黄帝为了巩固自己在诸侯之中的权威和地位，于是向原来的同盟炎帝开战。黄帝率领图腾分别为“熊、罴（音皮，棕熊）、狼、豹、貙（音出，古书上说的一种像狸而巨大的猛兽）、虎”的六部大军，在阪泉之野（今北京市延庆县一带）与炎帝部落展开大战，前后三战，最终击败炎帝部落，取代炎帝部落而成为新的盟主。而炎、黄两个部落也渐渐融合成华夏族，即后来汉民族的主体。阪泉之战后来被视为华夏民族形成的奠基之战和关键之战。
炎帝姜榆罔战败，被降为诸侯，分封于洛（今河南洛阳），但姜榆罔耻于受封，于是向南迁徙到长沙茶乡之尾（今湖南株洲市茶陵县）。姜榆罔死后，当地民众感念炎帝部落为百姓带来的福祉，仍然以帝王之礼厚葬了他。
黄帝先后战败蚩尤和炎帝之后，取代炎帝成为新的部落联盟首领。当时，各部落的图腾都不一样，有牛、羊、鹿、马、虎、熊、蛇，等等。为了团结并亲近各部落，黄帝从原来各部落的图腾身上各取一部分元素，创造了一个新的动物形象，这就是龙。龙长着鹿的角，马的脸，兔的眼，牛的尾，蛇的身，鱼的鳞，虎的腿，鹰的爪，虾的须等等，从此，华夏各部落有了共同的龙图腾，统一中华文明的历史就此开启。这个传说虽然完美地解释了自然界并不存在的动物形象龙是怎样成为了中华民族的图腾这一问题，但辽宁省阜新市查海遗址中发现了距今7000-8000年的长达19.7米的石堆龙，河南濮阳市西水坡墓室中发现的距今6000多年前的用蚌壳摆塑的龙，使这个传说出现了破绽（当然或许也没有破绽，而是印证了前文的论断，黄帝生活的时期可能比今人推算的时间更早，在黄帝和其他四帝之间还有其他的首领），说明在更早以前，龙就已经成了中华民族共同的图腾。现代有不少学者认为龙图腾来源于蛇图腾，甚至认为龙就是鳄鱼，这个说法得到了许多人的认同。
讲到这里，有必要讲一讲图腾的来历。
图腾，是古代的许多原始部落迷信某些他们不理解的自然现象，或是与他们有血缘关系的亲属、祖先、保护神等，而用来做本氏族的徽号或象征，用来与其他部落相区别。图腾，不妨看作是一种记载神的灵魂的载体。
在原始社会，生产力低下，人们在严酷的自然环境里生存、繁衍，当时的生产方式主要是采集和渔猎。人们还不能独立地支配自然力，所以对大自然充满幻想、憧憬和崇拜。他们对人类生殖繁衍的缘由也不清楚，认为本氏族的人都源于某种特定的物种，是某些动植物作用的结果。于是把某种动物、植物或并不存在的神物当做自己的亲属、祖先或是保护神，相信他们有一种超自然力，会保护自己和部落，并且还可以借此获得他们的力量和技能。那么这种动物、植物或是神物就成了他们的图腾。
大多数情况下，如果某氏族部落的人被认为与某种动物具有亲缘关系，那么，图腾信仰就会与祖先崇拜发生关系。在许多图腾神话中，认为自己的祖先就来源于某种动物或植物，或是与某种动物或植物发生过亲缘关系，于是某种动、植物便成了这个民族最古老的祖先。比如鄂伦春族和鄂温克族人都认为他们的祖先是熊，侗族传说他们的始祖母与一条大花蛇交配生下一男一女，滋生繁衍成为侗族祖先等等。图腾产生之后，人们开始运用图腾解释神话、古典记载及民俗民风，成为人类历史上最早的一种文化现象。不同地区和国家的人有不同的图腾崇拜，比如中国人有共同的图腾龙，俄罗斯的图腾为熊等等。
龙作为中华民族的共同图腾，体现了中华民族的共同精神特征，也成为中华民族的信仰载体和民族团结的情感纽带。从此，龙这个图腾，渐渐演化为一个神物，并走近了人们社会生活的方方面面，后世帝王自称为真龙天子，人们的的生活器具、衣服、饰物等上面随处可见龙的形象，艺术中有龙，地名中有龙，人名中有龙，并且在每年的元宵、端午等佳节，通过舞龙灯、赛龙舟等活动来纪念龙。因而，中国人都自称是“龙的传人”。
黄帝成为新的部落联盟首领之后，设置了官职，制定了礼仪制度，颁布了历法，把全国分为九州。据载黄帝在位时间长达90多年，治下好多年风调雨顺，天下太平，生产得到了发展，人民安居乐业。黄帝继承了神农氏以来的农业生产经验，实行了田亩制，把原始农业发展到了更加繁荣的阶段。据传之前的炎帝仅能种植黍（即北方所称的黄米）、稷（高梁）两种粮食作物，而黄帝则能种植黍、稷、菽（豆类）、麦、稻五谷，使黄帝部落迅速发展壮大。
黄帝命隶首创造了算术，隶首是黄帝的史官，后世也借指善于算算术的人；他的大臣风后发明了指南车和阵法，有著名的风后八阵兵图；大臣伶伦用竹子制造了箫管，制定了五音十二律。伶伦被尊为中国音乐始祖；他的元妃嫘祖养蚕制作了丝制衣服；黄帝与岐伯讨论病理，作著名的《黄帝内经》（实际上最终成型于西汉），岐伯是中国上古时期最有声望的医学家，被后世尊称为“华夏中医始祖”、“医圣”；黄帝还命史官仓颉造字，仓颉经过仔细地观察人间万物，据此造出了鸟虫形状的象形文字，仓颉因此被后人尊为中华文字的始祖。
其实在这些发明之前，文字、算术、音乐等早就已经开始广泛使用了，只是由于缺乏统一的规制，所以显得杂乱而不成系统。而隶首、伶伦、仓颉的功绩则很有可能是将凌乱的数字、音符、文字进行了整理，形成了一个初步的系统。但即便如此，隶首、伶伦、仓颉等人的功绩也是非常伟大的。
黄帝还推算了历法，让臣子大挠将十天干、十二地支配合起来，组成六十个组合（从甲子到癸亥，每60个组合一个周期），以纪年、记时。他所创制的历法，后世就称之为黄历，又叫“老黄历”。黄历发展演变到现今，已经能够同时显示公历、农历和干支历等多套历法，并附加了大量的与趋吉避凶相关的内容，并注明了婚嫁、动土、出行、开业等每天的吉凶宜忌，还有生肖运程等，深受民间百姓的喜爱，人们还把上面标注的吉利日子，称之为“黄道吉日”。
古人还把水井、弓矢、舟车、宫室的发明全部归功于黄帝。此外，黄帝还发明了帝王专用的冕服，并一直流传后世。
黄帝部落取代炎帝部落之后，人们把他和之前的炎帝并称为华夏民族共同的祖先、中华人文始祖，因此直到今天，中国人仍然把自己称之为“炎黄子孙”。
黄帝晚年的时候，采集首山（今河南省许昌市襄城县南）的铜矿，在荆山下（今河南省三门峡市灵宝市）铸造了鼎。据说第一个鼎被造出来的时候，天上飞下来了一条龙，说是天帝派它来接黄帝升天的。黄帝于是就跨上了龙背，跟着他骑在龙背上的大臣和妃嫔有七十多人，龙就向天上飞去。剩下的小臣没有上去，于是都抓住龙须不放手，结果龙须被扯断，从空中落下，黄帝的弓也掉了下来。黄帝的一些大臣们准备拿黄帝掉下的弓射那条龙，但却距离太远无法如愿，他们仰望着黄帝慢慢飞上天去，于是抱着他失落的弓和扯断的龙须大哭。所以后世把黄帝升天的地方称为鼎湖（今灵宝市阳平镇），掉落的弓叫作乌号（乌是於的意思，乌号就是“于是抱着弓号哭”，后以乌号比喻良弓）。后来也用“鼎成龙去”或“龙去鼎湖”借指帝王离世。
黄帝有四个妻子，正妻嫘祖（请注意这个名字，“缧”是丝的意思，“祖”是祖先之意，她被尊为中国养蚕织丝的始祖，结合前文姓氏的来源，就会清楚地知道她为什么被称之为缧祖），西陵氏（今河南省驻马店市西平县一带）之女，是黄帝的元妃。嫘祖因发明了养蚕，史称“嫘祖始蚕”。次妃女节，方雷氏（今河南省许昌市禹州市一带）；三妻彤鱼氏（郡望不详），是炎帝的女儿，她专门负责人们的饮食住行，被后世尊为烹饪始祖；四妻嫫母，面貌丑陋，但为人品德贤淑，性情温柔，她曾经帮助黄帝杀死蚩尤、打败炎帝。
史载黄帝共有二十五个儿子，其中十四个儿子因分封得到了姓。这十四人共得到十二个姓，依次为：姬、酉、祁、己、滕、葴、任、荀、僖、姞、儇、衣。
