黃帝和炎帝其實並不是皇帝，而是古書記載中黃河流域遠古時代的兩個部落首領。黃帝和炎帝都出生於黃河的支流渭河流域，當時已是父系氏族公社時代。傳說他們都是“有熊國君”少典氏的後裔，“昔少典娶於有氏，生皇（黃）帝、炎帝。黃帝以姬水成，炎帝以姜水成；成而異德，故黃帝為姬，炎帝為姜”。這裏所說的“生”，並非說黃帝和炎帝是少典氏親生，而是說他們都是少典氏的後裔。“黃帝以姬水成”，是說他在姬水岸邊長大，因而以姬為姓。姬水當即古漆水，發源於今陜西麟遊縣西部偏北的杜林，在今武功縣匯入渭河。姜水為渭河支流歧水下遊的壹段，即今之清姜河，在陜西寶雞匯入渭河。這就是說，炎黃兩個部落，最初的活動地區都在黃河的支流渭河的上遊地區。
傳說黃帝原姓公孫，因長於姬水，才改姓姬；曾居軒轅之丘，號軒轅氏；因是有熊國君之苗裔，又稱有熊氏。他“生而神靈，弱而能言，幼而徇齊（伶俐），長而敦敏，成而聰明”，後來被推舉為部落首領，率部遷徙到陜西北部定居。隨著農業生產的發展，為了尋找更加平坦、開闊、肥沃的土地，又沿北洛河南下，到達今陜西的大荔、朝邑壹帶。那裏的黃土地給了他們發展農業的便利條件，但不時出現的幹旱又困擾著他們，迫使他們去繼續尋找理想之所。於是，黃帝又率領族人從大荔、朝邑東渡黃河，順著中條山和太行山麓進入汾河谷地，再向東北遷移，到達今河北涿鹿附近。那裏有由桑幹河、洋河沖積而成的適宜農耕的寬闊谷地，附近還有可供狩獵的山林，他們覺得環境非常優越，就定居了下來。
就在黃帝率領他的部落東遷的時候，炎帝也率領他的族人開始長途跋涉。炎帝又稱赤帝，壹說他降生於厲（烈）山即今湖北隨州市厲山鎮，壹說他降生於常羊即今陜西寶雞神農鄉常羊山，“育於姜水，姜姓，以火德王，亦曰烈山氏”。同是為了尋找理想的定居之地，他也率領部落東遷。但走的路線與黃帝不同，他們先是沿渭河東下，到達今河南西南部，再順黃河東下，到達現在的豫東地區，在那裏安頓了下來。
那時候，隨著私有財產的出現和氏族制度的瓦解，部落首領逐步掌握了壹定的特權。部落之間為了爭奪生存空間，為了互爭雄長，經常發生戰爭。壹些部落首領為了滿足自己的私欲，“內行刀鋸，外用甲兵”，也發動掠奪財富、奴役其他氏族部落的戰爭。這種戰爭加劇了社會的分化，給正常的農業生產帶來巨大的威脅，但氏族制度調節社會矛盾的習慣法此時又已喪失作用，對此顯得無能為力。面對日益增多的戰爭，具有血緣關系的親屬部落便互相聯合起來，結成聯盟，進而結成範圍更大的聯合體。炎、黃兩大部落這時也都使用武力征討四方，擴大自己的勢力，從而引發大規模的沖突。雙方在阪泉（今河北懷來）進行了三次大戰，黃帝指揮屬下的熊、羆、貔、貅、、虎六個氏族，與炎帝部落殺得天昏地暗，炎帝部落遭到慘敗，只得繳械投降。由於這兩個部落有血緣親屬關系，黃帝沒有屠殺炎帝部落，而是和他們結成部落聯盟，黃帝便成了炎黃部落聯盟的首領。炎黃部落聯盟經過長期的發展，形成日後華夏族的雛形。
後來，定居在山東曲阜地區的九黎首領蚩尤擴展勢力範圍，又引發了與炎帝部落的戰爭。九黎即九夷，屬於東夷族。傳說蚩尤領有9個部落，81個氏族，他獸身人語，銅頭鐵額，食沙石子，如同妖魔，這可能是出自炎黃子孫對其他部落首領的故意醜化。“蚩尤作冶”，“以金作兵”，制造兵杖、刀、戟、大弩，英勇善戰，威震天下。他率領9個部落組成的部落聯盟西進豫東，進攻炎帝部落。炎帝部落無法抵擋，節節敗退，居地盡失。蚩尤緊追不舍，炎帝向黃帝尋求援助。黃帝於是率部迎擊，與蚩尤在涿鹿展開激戰。這場戰爭進行得極其慘烈，據說黃帝與蚩尤九戰不勝，蚩尤放出大霧彌漫了三天三夜，黃帝的部落看不清方向，黃帝之“臣”風後受北鬥星座的啟示發明了指南車，他們才得以沖出大霧。黃帝在困境中還得到玄女的幫助，制作了80面大鼓，用東海神獸夔的皮蒙鼓，用雷獸的骨頭作鼓槌，在戰鬥中擂響，聲聞500裏。戰鬥延續了很長時間，最後在冀州進行決戰。黃帝派應龍向蚩尤進攻，應龍蓄水，擺下水陣。蚩尤請來風伯雨師，壹時風雨大作，沖垮水陣，使黃帝再次陷入了困境。黃帝又請來天女旱魃阻止風雨，使天氣突然轉晴。蚩尤不知所措，部下惶恐不安，黃帝指揮大軍掩殺過去，取得最後的勝利，蚩尤和他請來的風伯雨師都投降了黃帝。黃帝便進入東夷活動的地區，他“駕象車而六蛟龍，畢言（兆火鳥）並轄，蚩尤居前，風伯進掃，雨師灑道，虎狼在前，鬼神在後，騰蛇伏地，鳳皇（凰）覆上”，至泰山之頂大會鬼神，並演奏了他親自作的壹支激越悲涼的《清角》樂曲，以紀念涿鹿之戰的勝利。蚩尤後來被殺，壹部分九黎人加入炎黃部落聯盟，融入了華夏族；壹部分南下，融入南方的苗蠻之中。
涿鹿戰爭的勝利，進壹步擴大了炎黃部落聯盟的勢力，發展成規模更大的部落聯合體。黃帝的權威大大提高了，集審判權、祭祀權、軍事指揮權與生產指揮權於壹身。各部落均需聽從他的號令，不聽從號令的，即出兵進行征伐。他還開山修路，努力打通部落地區的隔絕，增進部落之間的交往。傳說黃帝壹生“未嘗寧居”，在118歲那年出巡河南時死在荊山，人們將他護送回陜北，葬在今陜西黃陵縣的橋山之上，這就是前面提到的黃帝陵。
由於黃帝後來被追尊為華夏的祖先，後人便把遠古時代的許多創造發明都歸功於他和他的“大臣”們，如說黃帝建造屋宇，開鑿水井，縫制衣冠，制造舟車弓弩，煉石為銅，創制樂律，他的妻子嫘祖發明育蠶，他的“大臣”倉頡創文字，伶倫造律呂，大撓作甲子，等等。同樣的原因，由於炎帝也被追尊為華夏的祖先，後人也將壹些創造發明的功勞算到他的身上，並稱他為神農氏。在先秦的傳說中，神農氏和炎帝原本是時代不同的兩個人物，神農氏生活的時代要早於炎帝。到戰國時，人們將兩個人合在壹起，稱為炎帝神農氏，說“神農氏作，斫木為耜，揉木為耒，耒耜之利，以教天下”，“始嘗百草，始有醫藥”，“又作五弦之瑟，教人日中為市”。這些發明當然也是原始時代人們的集體創造。
盡管炎黃二帝只是傳說中的人物，他們的發明創造也都是遠古時代黃河兒女智慧的結晶，但是他們作為華夏民族先祖的象征和中華文明奠基者的化身，還是受到後人的無限尊崇與懷念。因此，在黃河流域以及黃河流域之外的中華大地上，壹直流傳著許多有關炎黃二帝的傳說，留下了許多同他們有關的名勝古跡。除了前面提到過的陜西黃陵縣的黃帝陵和寶雞市的炎帝祠、炎帝陵外，比較著名的還有山東曲阜的景靈宮，河南新鄭的黃帝故裏，濟源的王屋山天壇，靈寶荊山的黃帝陵，河北涿鹿的黃帝城、黃帝泉，四川都江堰的黃帝祠、軒皇臺，鹽亭的嫘軒宮、嫘祖墓，安徽黃山的黃山軒轅峰，湖南嶽陽的軒轅臺，浙江縉雲的仙都鼎湖峰，甘肅平涼的問道宮，湖北宜昌西陵山、嫘祖廟，隨州的神農祠，山西高平的神農城、神農井，河南淮陽的神農五谷臺，鄭州炎黃二帝塑像，湖南炎陵縣的炎帝陵，等等。這些源遠流長的傳說和名勝古跡，對於增強華夏民族的認同感，激發炎黃子孫的民族自豪感，增強中華民族的凝聚力，產生了不可估量的作用。
黃帝以後，黃河流域又先後出現了幾位傑出的部落聯合體首領，他們就是堯、舜、禹。這時已是龍山文化的晚期，處於氏族制度行將崩潰的時代。傳說中堯又稱陶唐氏，他的發祥地在今山西汾河流域，現在山西臨汾市南的伊村有“帝堯茅茨土階”碑，堯廟村有堯廟，臨汾縣有堯陵、神居洞。他的生活非常簡樸，古書說他“茅茨不剪，采椽不斫，糲粢之食，藜藿之羹，冬日裘，夏日葛衣”，也就是說，他住的是用沒有修剪過的茅草蘆葦、沒有刨光過的椽子蓋起來的簡陋房子，吃的是粗糧，喝的是野菜湯，冬天披塊鹿皮，夏天穿件粗麻衣。但他對百姓卻很關心，部落裏有人挨餓受凍，他說這是他使他們挨餓受凍的，有人犯罪受了處罰，他說這是他平時沒有管教好的緣故，自己出來承擔責任。舜又稱有虞氏，出生在姚墟（今山西垣曲東北）。傳說他在接替堯擔任部落聯合體首領之前接受堯的考察時，曾在歷山（中條山別稱）耕田，在雷澤（今山西芮城北）捕魚，在河邊的陶城（今山西永濟蒲州鎮北）制陶，後來堯把他封在虞地（今山西平陸西南），擔任部落聯合體首領後，又都蒲阪（今蒲州鎮），看來他的活動中心在現在山西的西南部，今天山西運城市安邑鎮還有舜帝廟、舜帝陵。舜嚴於律己，而又寬厚待人。他曾幾次遭到繼母和同父異母兄弟的陷害，好在他賢惠的妻子巧設智計，才使他化險為夷。但他被推舉為首領後，卻不計前仇，寬待他的繼母和弟弟，使他的壹些仇人都受到感動，壹心向善。禹的先祖傳說住在河套壹帶，禹的時候遷徙到今河南西部。他以天下為己任，率領百姓治理水患，發展生產，更是受到高度的贊揚。由於堯、舜、禹治理有方，當時的社會獲得很大的發展，呈現壹片安寧、祥和的太平景象，“天下大和，百姓無事”，他們也因此被後人尊奉為聖賢人物。