בעוד שהשיונגנו זכו להישגים ניכרים, מנקודת המבט הסינית היו הסכמי השלום יקרים, משפילים ובסופו של דבר חסרי ערך. לָאושָׁאנְג המשיך ליזום פשיטות שוד נגד כפרי הקיסרות ועריה, ובמקרה אחד אף הגיעה אחת מפשיטות השוד קרוב לצ'אנג-אן, בירת שושלת האן. בשנת 141 לפנה"ס עלה לשלטון הקיסר ווּ, שהחליט לשים קץ להשפלה. הוא השקיע כסף רב בחיזוק הצבא הסיני ובאימונו בשיטות הלחימה של השיונגנו. בסתיו של שנת 129 לפנה"ס פרצה מלחמה כוללת בין קיסרות סין לשיונגנו. הסינים כבשו את האזורים בעלי החשיבות האסטרטגית, ממדבר אורדוס ומסדרון גאנסו ועד אגם לופ נור. בין השאר הם הצליחו באמצעות כיבושים אלו להפריד בין השיונגנו לבין השבטים המכונים צְ'יָאנְג בדרום, והשיגו גישה ל"אזורים המערביים" (西域 בפיניין Xīyù- כיום שינג'יאנג).
עם סיום הכיבושים החלו הסינים לבנות מחדש חומות שמטרתן להגן על הטריטוריות שכבשו. על פי ההיסטוריון סה-מה צ'יאן הם "שיפצו את מערכת ההגנה הקודמת שהוקמה על ידי מֶנְג טְייֵן בתקופת שושלת צ'ין וחיזקו את הגבול לאורך הנהר הצהוב". ארכאולוגים סבורים כי קיסרי האן לא הסתפקו בשיפוץ חומות ישנות, אלא גם הקימו חומות חדשות באורך של כמה אלפי קילומטרים לאורך הגבול הצפוני. בחפירות ארכאולוגיות בחביי נחשפה חומה שאורכה 15 קילומטרים שתוארכה בוודאות לתקופת האן. רוחב החומה 8 מטרים, אם כי גובהה הצטמק במשך השנים למטר וחצי בלבד. חומות, ביצורים, ומצודות מתקופת הקיסר ווּ התגלו במונגוליה הפנימית, ובין השאר התגלתה שם עיר מבוצרת, מאות קילומטרים צפונית לגבול אימפריית ההאן. כל החומות והמבצרים היו בנויים מאדמה נגוחה המחופה באבן.
במקביל השתלטו הסינים, תוך כדי קרבות עם השיונגנו וכריתת בריתות עם שבטים מקומיים, על שטחים בצפון-מערב והגיעו עד יוּמֶנְגְווָאן ("מעבר שער הירקן"), כ-75 קילומטרים צפונית-מערבית לנווה המדבר של דוּנְחְוָאנְג (כיום בגאנסו), בקרבת הביצות המלוחות של הלופ נור. שליטתם על טריטוריות אלו אפשרה את הפעלתה של דרך המשי, שעברה דרך שני אתרים אלה ודרכה עברו שיירות של סוחרים בין סין להודו (ובסופו של דבר גם לאירופה שבשליטת האימפריה הרומית). על מנת להגן על הדרך, הקימו הסינים חומה ששרידיה התגלו לראשונה ב-1907, כשהארכאולוג וחוקר הארצות אורל שטיין (Aurel Stein; 1943-1862), בריטי יליד הונגריה ממוצא יהודי, הגיע לאזור מכיוון מערב, לאחר שיצא מהודו בחיפוש אחר נאות המדבר האבודים של דרך המשי. החומה, שעובייה 2.5 מטרים וגובהה 2 מטרים, הבנויה מאדמה נגוחה, הייתה מכוסה בחול, והמבנים היחידים שבלטו בה היו מגדלי השמירה הריבועיים שאורך צלעם 11 מטרים וגובהם שבעה מטרים. חומות אלו נבנו בעשור האחרון של המאה השנייה לפנה"ס ובעשור הראשון של המאה הראשונה לפנה"ס, והן הגיעו לנקודה המערבית ביותר אליה הגיעו החומות הסיניות אי פעם. החומה הקיימת כיום, חומת שושלת מינג, מגיעה רק עד גְ'יָאיוְּגְווָאן, כ-220 קילומטרים מזרחית לדוּנְחְוָאנְג.
למרות ניסיונם של שליטי שושלת האן להציג עצמם כשליטים נאורים ומוסריים בהשוואה לדיכוי שייצגה שושלת צ'ין, הרי שבנוגע להקמת חומות מעריכים הארכאולוגים כי בתקופת האן נבנו ושוחזרו חומות באורך של 10,000 קילומטרים לעומת 5,000 קילומטרים של חומות צ'ין. השמירה על חומות אלו הייתה יקרה מאוד בכוח אדם, והקרבות הבלתי פוסקים עם השיונגנו רוקנו את קופת האוצר. מצב זה חייב את קיסרי האן לנקוט באותן פעולות שנקט קיסר צ'ין - גיוס כפוי של אנשים ומיסוי כבד. בשנים שלאחר שלטון הקיסר ווּ חזרו הסינים להסכמי "השלום והידידות" עם השיונגנו, אלא שהפעם הם כונו "יחסי כפיפות" של מנהיג השיונגנו לקיסר סין.
שושלת האן שלטה לכאורה עד תחילת המאה ה-3 לספירה, אך בניית החומות פסקה כבר בסוף המאה הראשונה לפנה"ס. בשלהי שלטונה התחוללו מרידות בלתי פוסקות, ושבטי הנוודים בצפון ניצלו את האנרכיה למסעות שוד או שהציעו את שירותיהם למרבה במחיר. בשנת 196 השתלט בפועל על השלטון צָאו צָאו, מפקד בצבא האן, וב-215 הוא החליט לסגת ממדבר אורדוס. צָאו צָאו מת ב-220 לספירה, ועם מותו בא למעשה הקץ לשושלת האן.
שושלת ג'ין (420-265) ושושלת וי הצפונית (534-386).
תקופה ארוכה לאחר התמוטטות שושלת האן הייתה סין מפולגת בין מדינות שונות, חלקן הוקמו על ידי שבטי נוודים מהצפון. בשנת 280 לספירה הצליחה שושלת ג'ין לאחד לזמן קצר את סין תחת שלטונה, ושנה אחר-כך הקימה חומות בגבולה הצפוני על בסיס חומת צ'ין, "כשהיא משתרעת לאורך של יותר מ-3,000 לי של הרים וערוצי נחלים". מחומה זו לא נותרו שרידים. החומות לא עזרו לשושלת ג'ין כנגד מורדים שמוצאם מהשיונגנו שהתיישבו בהסכמת הסינים בצפון סין. לאחר כיבוש ערי הבירה לוו-יאנג (בשנת 311) וצ'אנג-אן (בשנת 316) נמלטו בני משפחת סְה-מָה, מקימי השושלת, דרומית לנהר יאנגצה והקימו את שושלת ג'ין המזרחית.
השְׂייֵנְבֵּיי (鲜卑) היו אחת מקבוצות הנוודים הגדולות שתפסו את מקומם של השיונגנו. השיינבי, במקור ממנצ'וריה, השתלטו תחילה על מונגוליה ואזורי הספר עם סין, ואחר כך כבשו חלקים מסין והקימו ממלכות בצפונה. רובן לא שרדו יותר מעשור או שניים, אבל אחת הממלכות, שהוקמה על ידי שבט הטְווֹבָּה (拓拔) בשנת 386 וכונתה שושלת וי הצפונית, החזיקה מעמד במשך 150 שנים. בירתה הראשונה של השושלת הייתה פִּינְגצֶ'נְג (כיום דָאטונְג) בצפון שאנסי סמוך לגבול הצפוני של השושלות הקודמות (צ'ין והאן) ולאיום החדש שהגיע מצפון, שבטי הז'וֹאוּזָ'אן (柔然). בשנת 423, בעקבות פשיטות על מושבות חקלאיות מצפון לפינגצ'נג, הקים נסיך טְווֹבָּה "חומה ארוכה... החל בצְ'אצֶ'נְג ועד ווּיְוֵּאן הרחק במערב, ואורכה יותר מ-2,000 לי", פחות או יותר בקו שהתוו החומות של שושלת ג'ואו. שנה אחר כך (424), הצליח כוח בן 60,000 איש משבטי הז'וֹאוּזָ'אן לפרוץ חומה זו ולכבוש את שֶׁנְגלֶה, שהייתה בירת השושלת לפני פינגצ'נג. בתגובה החלה מלחמה שהסתיימה בשנת 429 עם תבוסת הז'וֹאוּזָ'אן. לאורך החומה הוקמה שרשרת של מחנות ובהם שוכנו חילות מצב ששמרו על הטריטוריה שנכבשה. ב-446 החליט הקיסר שְאדְזוּ להוסיף חומה נוספת להגנת הבירה, דרומית לחומה הראשונה, וגייס לשם כך 100,000 עובדי כפייה. החומה החלה בשָׁאנְגגוּ שבמזרח והשתרעה "לאורך של כמה אלפי לי" עד המפגש עם הנהר הצהוב. שושלת מינג עתידה לחקות טכניקה זו של חומה כפולה שנועדה להגן על הבירה במקרה שהחומה החיצונית תיפול.
בשנים הראשונות לשלטון השושלת נבנו החומות במטרה לשמש קרש קפיצה שממנו ניתן יהיה לתקוף את השבטים הנוודים. בשנים שלאחר מכן, כאשר כוחה הצבאי של השושלת הלך ונחלש, ושוב לא היה בכוחה ליזום מסעות צבאיים, השתנתה האידאולוגיה של בניית החומות, והן נועדו לשמש חיץ מפריד בין הצפון הברברי לסין התרבותית. גָאוֹ לוּ, שהיה שר בכיר בחצר הקיסרית פֶנְג, הצליח לשכנע אותה להשקיע בחיזוק חומות קיימות, ובהארכת החומה מזרחה מהקצה המזרחי בצְ'אצֶ'נְג ועד מפגש ההרים במחוז ליאונינג עם הנהר ליאו. מחומות אלו נמצאו שרידים בלבד בשנות ה-60 וה-70 של המאה ה-20. ההידרדרות התעצמה כאשר ב-494 נפלה ההחלטה להעתיק את הבירה מפינגצ'נג לבירה ההיסטורית לוו-יאנג. חילות המצב שעל החומה היו עתה רחוקים מהבירה, וסבלו עקב כך מרעב בשל אספקה בלתי סדירה של מזון. החל בשנת 523 החלה סדרה של מרידות במחנות הצבא שעל הגבול. ב-528 הצליח אָרג'וּ ז'ונְג, אחד המורדים, להשתלט על הבירה, להוציא להורג את הקיסרית ואת יורש העצר ולהמליך יורש בובה. עשר שנים אחר כך בא הקץ לשושלת וי הצפונית, כאשר גָאוֹ חְווָאן, אחד ממפקדי צבאות המורדים, הורה לפַנות את לוו-יאנג ולהרוס אותה.
שושלות צ'י הצפונית, ג'ואו הצפונית וסווי (618-550).
על חורבותיה של שושלת וי הצפונית קמו לזמן קצר שתי ממלכות, שושלת צ'י הצפונית (577-550) ושושלת ג'ואו הצפונית (581-550). מולן ניצב מצפון אויב חדש, שבטי הגקטורקים (Göktürk – בטורקית "הטורקים של השמים"), המכונים בפי הסינים בשם טוּג'וֵּה (突厥 בפין-יין Tūjué). שבטי נוודים אלו, שהיו אבותיהם הקדומים של העמים הטורקיים של ימינו, היו תחילה וסאלים של הז'וֹאוּזָ'אן, השליטים הקודמים של הערבה המונגולית. במלחמה שפרצה ביניהם הביסו הגקטורק, תחת מנהיגותו של בומין (המכונה גם טאומן), את הז'וֹאוּזָ'אן, ואחר כך גם שבטי נוודים אחרים (552), והקימו אימפריה רחבת ידיים במרכז אסיה. בומין הכריז על עצמו כגן (החאן של כל החאנים), והאימפריה שהקים היוותה איום ישיר על צפון סין. בניסיון להתמודד עם האיום נקטו שתי הממלכות שורת צעדים. השיטה העיקרית הייתה כופר. בין השנים 553 ל-572 קיבל שליט הטורקים מדי שנה 100,000 גלילי משי מממלכת ג'ואו הצפונית בלבד. שיטה נוספת להתמודד עם האיום הייתה בניית חומה. בין 552 ל-564 בנתה שושלת צ'י הצפונית כמה קטעי חומות באורך כולל של כ-3,300 קילומטרים בשאנשי, בחביי ובחנאן. חומות אלו הגיעו במערב עד הנהר הצהוב ובמזרח עד ים בוהאי. כך למשל, בשנת 555 גייס קיסר צ'י קרוב לשני מיליון איש לבניית קטע בן 450 קילומטרים בין מעבר ג'וּיוּנְג (צפונית לבייג'ינג) לגדה המזרחית של הנהר הצהוב. מחומות אלו נותרו שני קטעים בשאנשי, שרוחבם 3.3 מטרים וגובהם כיום 3.5 מטרים. שיטות אלו נתנו מענה חלקי בלבד לאיום. בשנת 563 פשטו הטורקים עמוק לתוך חביי "כשהם לא מותירים אחריהם אדם או בהמה".