公元1067年，宋英宗病死，立为太子不久的赵顼仓促即位，是为神宗。
赵顼即位之时，社会矛盾已经比较尖锐，宋初以来就出现的冗官、冗兵、冗费“三冗”问题愈演愈烈。宋初制定的一系列制度，已经有很多地方不适应社会的现实状况，百姓日生不满，小规模的起义也此起彼伏，因此必须在政治、财政、军事等方面进行一些改革，才能有效地维持国家机器的正常运转。宋仁宗其实已经发现这些问题，但在施行过程中，由于遭到强大的阻力，他在位时的庆历新政很快就流产了，主持改革的范仲淹也被迫下台。
血气方刚锐意求治的宋神宗赵顼下车伊始，就急于寻找一个能够全力帮助他改革的大臣作为臂膀。王安石就在这时脱颖而出了。王安石在地方为官多年，亲眼看到当时社会问题的严重性。他曾给当时的皇帝仁宗上了《上仁宗皇帝言事书》。宋仁宗没怎么看，未即位的赵顼倒看得很仔细，因而非常欣赏王安石。赵顼即位后，就把王安石召到身边。第一次召见王安石时，心急的赵顼就问他治国应当先作什么。王安石的一番回答令赵顼耳目一新，于是命王安石写出《本朝百年无事札子》，讨论北宋先帝的治国之道。
赵顼看后大喜，便于公元1069年起用王安石为参知政事（即副相），并亲自督促王安石提出并推行了一整套新法。
改革命令一出，朝野大哗，新法中许多措施直接触犯了大官僚、大地主、大商人的利益改革，加上新法本身有许多不足，所以几乎各项新法都遭到强烈反对。而遭到反对最多的就是侵犯大地主、大商人利益的免役法和市易法。一时朝野内外，反对声四起，就连太皇太后、皇太后和神宗皇后也站出来表示对反对派的支持。
在这样的局面下，赵顼有些动摇了，先后将王安石两次罢相，以平息反对的声音。不过，王安石下台后，赵顼还是将部分新法进行到底，其中改革官制与强化军兵保甲的制度成为改革的重心。由赵顼自己单独进行的改革被后人称为“神宗改制”。
赵顼在推行新法的过程中，其富国强兵的目的非常坚决，但在抑制兼并这一点上，他遭到强烈反对后便往往虎头蛇尾，既想增加财政收入，又不愿损害上层既得利益，结果，负担只有转嫁到下层人民身上。
赵顼除了推行改革之外，还不满北宋辽和西夏一味妥协退让，因此与边境少数民族政权进行了多次战争，但大多是胜少负多，只有对交趾的反击战和第一次征伐西夏还比较重要。
位于现今越南北方地区交趾，不断在宋边境进行劫掠。公元1076年，赵顼派兵征讨交趾，将交趾打败，全部收复被交趾占据的邕州、廉州等失地。随后攻入交趾国内，交趾王李乾德眼看宋军就要兵临城下，赶忙奉表乞降。从此，交趾再不敢侵扰宋境。
公元1037年，赵顼派王韶率军进军1800里，占领了宕、岷、叠、洮等州，招抚大小蕃族30余万帐。这是自北宋开国以来宋对辽、夏战争中的空前大胜。但后来再对西夏用兵，北宋都以败而告终。公元1081年，赵顼趁西夏国王秉常的母后专权之机，兵分五路，共20多万兵力征讨西夏，大军深入西夏境内，直抵灵州（今旗灵武）城下。西夏军决黄河水将宋军淹没，并切断宋军粮道，结果宋军大败。此次战争，宋军有200多个将校阵亡，伤亡20多万士兵和民夫。消息传到朝廷，赵顼悲痛难忍，竟临朝大哭。从此，赵顼彻底丧失了先前的雄心，维持原来对西夏的和议，每年向西夏交纳财物。公元1085年，深受西北边境军事失败所打击赵顼一病不起，不久就去世。