十九日侯景的部隊驚慌而退。侯景軍退卻時，陳霸先和王琳、杜龕等用鐵甲騎兵迅速追擊，王僧辯指揮大軍跟進，侯景的士兵敗退下去，縮入營柵固守。杜龕是杜岸的哥哥。侯景手下的儀同三司盧暉略負責守石頭城，他打開北門投降，王僧辯長驅直入，佔據了石頭城。侯景與陳霸先展開了白刃戰以決生死，侯景親率100多騎兵，扔了長矛，手執短刀，左沖右突地沖擊陳霸先的陣腳，但沖擊不動，侯景的兵眾于是徹底崩潰，陳霸先指揮各路兵馬追擊敗兵，一直追到西明門。不久，侯景在逃亡途中被羊所殺。
大寶三年（552年）十一月十二日，元帝蕭繹在江陵登上皇帝位，改大寶三年（552年）為承聖元年。大赦天下。這一天，蕭繹沒有升坐正殿，只是讓公卿大臣左右排列一下而已。
承聖二年（553年）正月，王僧辯從建康出發，按照詔旨讓陳霸先從京口回來替代他鎮守揚州。九月十一日，元帝下詔命令王僧辯回建康（今南京）鎮守，陳霸先再回京口。
承聖三年（554年）四月十八日，梁元帝蕭繹進陳霸先位司空。十月十八日，元帝派主書李膺去建康，征召王僧辯為大都督、荊州刺史，命令陳霸先移兵駐守揚州。
十一月，西魏發兵突襲江陵（今湖北荊州），當時元帝蕭繹向四方征兵求援，都沒前來。元帝投降西魏後被處死。朝臣與百姓中強壯者都被掠走，陳霸先的兒子陳昌、佷子陳頊當時都在元帝宮中值事，均被擄至長安。江陵幾乎成了一堆廢墟。
不久，元帝之佷、已故昭明太子之子蕭，被西魏扶為傀儡皇帝，建立了一個方圓不過300里的「後梁」小王國。江陵陷落後，王僧辯與陳霸先經反復商議，準備于次年二月，迎接元帝第九子晉安王蕭方智到建康稱帝。
承聖四年（555年）二月初二，晉安王蕭方智從尋陽來到建康，進入朝堂居住，登上梁王的位置，當時年僅13歲。他任命太尉王僧辯為中書監、錄尚書、驃騎大將軍、都督中外諸軍事，加封陳霸先為征西大將軍，任命南豫州刺史侯為江州刺史，湘州刺史蕭循為太尉，廣州刺史蕭勃為司徒，鎮東將軍張彪為郢州刺史。三月，貞陽侯蕭淵明到了東關，散騎常侍裴之橫帶兵防御他。北齊軍司尉瑾、儀同三司蕭軌向南侵犯皖城，晉州刺史蕭惠獻出州郡投降了。北齊把晉熙改名為江州，任命尉謹當刺史。初六，北齊攻克東關，殺了裴之橫，俘虜了幾千人。王僧辯大驚失色，帶兵出城屯駐于姑孰，準備接受蕭淵明。
五月二十七日，蕭淵明即皇帝位，改換年號為天成，立晉安王蕭方智為皇太子，任命王僧辯為大司馬，陳霸先為侍中。
當初，王僧辯和陳霸先共同消滅了侯景，兩人感情很是深固。王僧辯為兒子王頒迎娶陳霸先的女兒，正趕上王僧辯母親去世，所以沒有成婚。王僧辯居住在石頭城，陳霸先在京口，王僧辯推心置月復地對待陳霸先。王增辯迎納貞陽侯蕭淵明為帝時，陳霸先派使者苦苦勸阻，爭辯不休，王僧辯不听。
陳霸先認為一旦蕭淵明當上皇帝，建康的梁朝將成為北齊鮮卑人的附庸，漢族政權難以保存。陳霸先與王僧辨再三苦爭，王僧辨沒有听從。因此，陳霸先非常氣憤，召徐度、侯安都、周文育等謀之，決定以「擅自廢立」之罪討伐王僧辯。並于同年九月在京口舉兵，突襲石頭城，陳軍從建康城北入城，王僧辯猝不及防，苦戰不敵，就擒後被縊殺。
承聖四年（555年）九月二十九日，貞陽侯蕭淵明遜位，百僚上表勸進，立蕭方智為皇帝。十月初二，晉安王蕭方智即皇帝位，史稱梁敬帝。大赦天下。改承聖四年（555年）為紹泰元年。陳霸先任大都督，總攝梁朝軍國大事。
不久，陳霸先分別于紹泰元年（555年）底和太平元年（556年）六月，兩次擊敗北齊對梁朝的侵犯，將鮮卑人勢力阻擋在長江以北，使江南民眾避免了遭受外族的侵害。
紹泰元年（555年）十月；太平二年、永定元年（557年）二月，陳霸先又分別平定了王僧辯余部的反叛和曲江侯蕭勃的反叛。至此，陳霸先為自己稱帝鋪平了道路。
（3）禪梁稱帝
紹泰二年（556年）七月初三，梁朝任命陳霸先為中書監、司徒、揚州刺史，加進長城公這一爵位，其他官職、封號保持原樣。九月初一，梁朝改換年號，為太平元年，實行大赦，任命陳霸先為丞相、錄尚書事、鎮衛大將軍、揚州牧、義興公。
太平二年、永定元年（557年）三月初五，梁朝任命司空王琳為湘、郢2州的刺史。王琳既已不受征召，就大力修造舟艦，準備進攻陳霸先。六月十一日，陳霸先任命開府儀同三司侯安都為西道都督，周文育為南道都督，率領水師2萬人會師于武昌，對王琳發動進攻。
八月初一，北周將梁元帝蕭繹的靈柩和諸將家屬1000多人送還給王琳（後遷葬建康）。
二十八日，梁朝提升丞相陳霸先為太傅，加賜黃鉞、殊禮，進見贊拜時不用稱名。九月初五，又提升為相國，總領朝政，封為陳公，備九錫，陳國設置百官。十月初三，梁朝給陳公陳霸先進爵為王。初六，梁敬帝把皇位禪讓給了陳王。
隨後，陳王陳霸先派中書舍人劉師知帶領宣猛將軍沈恪指揮兵士進入皇宮，護送梁敬帝到別宮去居住。沈恪沖開大門拜見陳王，叩頭謝罪，說︰「我親自經歷過侍奉蕭氏的事，今日不忍心看到這種逼宮的場面。違命受死是我的本分，決不能接受這種任命！」陳霸先嘉勉了他的這種忠心，不再逼他擔當此命，另換統領驍領騎兵的蕩主（別帥，副將）王僧志代替他。
永定元年（557年）十月初十，陳霸先在南郊即皇帝位。是為陳武帝。回到宮庭，頒發大赦天下令，改換年號為永定。封梁敬帝為江陰王，梁太後為太妃，皇後為妃。
陳武帝建國之初，「號令不出建康千里之外」，陳武帝一面籠絡江左豪族，恢復江南經濟，一面征伐北齊，收復淮南失地，政權逐漸穩固。建康都城也在興工復建之中。
陳武帝于建元二年(558年)，新作太極殿。太建七年(575年)改作第二重宮牆雲龍、神虎2門。陳後主至德二年(584年)「于光昭殿前起臨春、結綺、望仙等三閣」。侯景焚毀的太子東宮，太建九年(577年)亦重建完工。陳宣帝又為文皇後建安德宮于宣陽門外、都城西南。殿閣之奢侈豪華，勝于前代。
陳朝時，建康都城，雖多有營作，但終未能恢復梁時之盛。《太平寰宇記》引《金陵記》︰「自侯景反，元帝都于江陵，冠蓋人物多南徙。陳高祖復王于此，中外人物不迨宋、齊之半」。惟建康文化，繼宋、齊、梁而發達，文學、史學均有稱頌于世的成就。後主陳叔寶荒于酒色，為帝昏庸，卻精于音律，隋文帝滅陳後，亦曾贊嘆陳宮樂曲「此華夏之正聲」。