拓跋部在道武帝拓跋珪建立北魏后，逐步由放牧经济转变为农业经济，社会制度也由奴隶制转变为封建制，但仍然保留了大量的奴隶制残余。特别是在北魏统一北方后，广大汉族臣服于北魏，各少数民族与汉族生产方式上的差距日益明显。为了更好的进行统治，改变落后的统治制度，吸纳接受汉人先进的文明，向汉人学习，成为必然选择。自道武帝拓跋珪以来，历来的北魏统治者都非常注重学习汉族文明。特别是孝文帝从小就由汉人冯太后抚养，自幼深受儒家思想的熏陶，更加倾向于汉化改革。另外在民族征服的过程中，北魏统治者对各族人民实行了民族歧视和残酷的民族压迫政策，民族矛盾不断加剧。为了缓和阶级矛盾，巩固统治，孝文帝登基后，在冯太后的辅佐下，进行了改革，史称“孝文帝改革”。 整顿吏治
公元472年（延兴二年），政以久任，满一年升迁一级；治绩不好的即使就任不久，也要受到处罚，甚至降级。
变革税制
公元475年（延兴五年），为改变过去州、郡、县争收租调的混乱局面，政府确定只能由县一级征收，征收时禁止使用大斗、长尺、重秤。
颁俸禄制
公元484年（太和八年），颁布俸禄制，申明俸禄以外贪赃满一匹绢布的处死。次年颁行的均田令中，又规定地方守宰可以按官职高低给一定数量的俸田。所授公田不准买，离职时移交下任。
改革官制
太和年间，议定百官秩品，分九品，每品又分正、从。从品为北魏之首创。十九年，又按照家世、官爵等标准，将代北以来的鲜卑贵族定为姓、族，姓为高，族次之，其中穆、陆、贺、刘、楼、于、嵇、尉八姓，“皆太祖已降，勋著当世，位尽王公，灼然可知者，且下司州、吏部，勿充猥言，一同四姓。”所谓四姓，一说为中原汉族高门崔、卢、李、郑，一说为汉族甲、乙、丙、丁四种郡姓，前者似为确。班定姓族，使鲜卑贵族与汉士族得以进一步结合。
迁都洛阳
为了便于学习和接受汉族先进文化，进一步加强对黄河流域的统治，拓跋宏决心把国都从平城（今山西大同市）迁到洛阳。　为了这个，他怕大臣们反对迁都的主张，先提出要大规模进攻南齐。有一次上朝，他把这个打算提了出来，大臣纷纷反对，最激烈的是任城王拓跋澄。孝文帝很恼火说：“国家是我的国家，你想阻挠我用兵吗？”拓跋澄反驳说：“国家虽然是陛下的，但我是国家的大臣，明知用兵危险，哪能不讲。”孝文帝想了一下，就宣布退朝，回到宫里，再单独召见拓跋澄，跟他说：“老实告诉你，刚才我向你发火，是为了吓唬大家。我真正的意思是觉得平城不是个用武的地方，不适宜改革政治。现在我要移风易俗，非得迁都不行。这回我出兵伐齐，实际上是想借这个机会，带领文武官员迁都中原，你看怎么样？”拓跋澄恍然大悟，马上同意魏孝文帝的主张。
公元493年（太和十七年），魏孝文帝亲自率领步兵骑兵三十多万南下，从平城出发，到了洛阳。正好碰到秋雨连绵，足足下了一个月，到处道路泥泞，行军发生困难。但是孝文帝仍旧戴盔披甲骑马出城，下令继续进军。大臣们本来不想出兵伐齐，趁着这场大雨，又出来阻拦。孝文帝严肃地说：“这次我们兴师动众，如果半途而废，岂不是给后代人笑话。如果不能南进，就把国都迁到这里。诸位认为怎么样？”大家听了，面面相觑，没有说话。孝文帝说：“不能犹豫不决了。同意迁都的往左边站，不同意的站在右边。”一个贵族说：“只要陛下同意停止南伐，那么迁都洛阳，我们也愿意。”许多文武官员虽然不赞成迁都，但是听说可以停止南伐，也都只好表示拥护迁都了。 孝文帝把洛阳一头安排好了，又派任城王拓跋澄回到平城去，向那里的王公贵族，宣传迁都的好处。后来，他又亲自到平城，召集贵族老臣，讨论迁都的事。平城的贵族中反对的还不少。他们搬出一条条理由，都被孝文帝驳倒了。最后，那些人实在讲不出道理来，只好说：“迁都是大事，到底是凶是吉，还是卜个卦吧。”
孝文帝说：“卜卦是为了解决疑难不决的事。迁都的事，已经没有疑问，还卜什么。要治理天下的，应该以四海为家，今天走南，明天闯北，哪有固定不变的道理。再说我们上代也迁过几次都，为什么我就不能迁呢？” 贵族大臣被驳得哑口无言，迁都洛阳的事，是仿效先祖的美事，就这样决定下来了。 平定叛乱
迁都半年后，一场反对改革、反对汉化的武装叛乱便从朝廷内部发生了。
公元496年（太和二十年）八月，孝文帝巡幸嵩岳，太子元恂留守金墉城。元恂素不好学，体又肥大，最怕洛阳的天气，每每追乐旧都，常思北归；又不愿说汉语、穿汉服，对所赐汉族衣冠尽皆撕毁，仍旧解发为编发左衽，顽固保持鲜卑旧俗。中庶子高道悦多次苦言相劝，他不但毫无悔改之意，反而怀恨在心。孝文帝出巡给了他可乘之机，遂与左右合谋，秘密选取宫中御马三千匹，阴谋出奔平城，并亲手杀死高道悦于宫禁之中。事发后，领军元俨派兵严密防遏各宫门，阻止了事态的发展。 第二天清晨，尚书陆琇驰马奏报，孝文帝闻讯大惊，中途急急折返洛阳，当即引见元恂，怒不可遏，列举其罪，亲加杖责，又令咸阳王禧等人代替自己打了元恂一百多杖，直打得皮开肉绽，才拖出门外，囚禁于城西别馆。一个多月后，元恂伤势有所好转，方能起床行走。十月，孝文帝在清徽堂引见群臣，议废太子恂。太子的两个老师太傅穆亮、少傅李冲一齐脱帽叩头请罪，孝文帝说：“你们请罪是出于私情，我所议论的是国事。‘大义灭亲’，古人所贵。今日元恂想违父叛逃，跨据恒、朔二州，犯了天下的头条大罪！这个小子今日不除掉，乃是国家大祸，待我百年之后，恐怕又要发生晋末的永嘉之乱。”十二月，废元恂为庶人，囚禁于河阳无鼻城，派兵看守，给些布衣粗食，不至饥寒而已。次年四月，孝文帝巡幸长安，御史中尉李彪秘密上表，告发元恂又与左右谋反。孝文帝得报，急派咸阳王禧与中书侍郎邢峦率人带着毒酒赶赴河阳，逼令元恂自尽，时年十五岁，敛以粗棺常服，就地埋葬。
元恂被废的当月，恒州刺史穆泰、定州刺史陆睿相互合谋，暗中勾结镇北大将军元思誉、安乐侯元隆、抚冥镇将鲁郡侯元业、骁骑将军元超及阳平侯贺头、射声校尉元乐平、前彭城镇将元拔、代郡太守元珍等人，阴谋推举朔州刺史阳平王元颐为首领，起兵叛乱。 元思誉，汝阴王元天赐之子，景穆太子之孙；元业，平阳公元丕之弟；元隆、元超皆为元丕之子。这些人大都是鲜卑旧贵及其后裔，他们不满意孝文帝亲任中原儒士，他们对于迁都变俗、改官制服、禁绝旧语都抱着反对的态度。元丕甚至公然在盛大的朝会上独穿鲜卑旧服而毫无顾忌，孝文帝看他年老体衰，也不强责。迁洛之初，元隆、元超还曾企图劫持太子元恂留居平城，起兵割据雁门关以北的恒、朔二州，阴谋虽未得逞，但叛逆之心不死，这次又与穆泰等人酝酿更大的叛乱。
元颐佯装许诺，以稳住穆泰等人，暗中将叛乱阴谋密报朝廷。时任城王元澄卧病在床，孝文帝立即召见他说：“穆泰图谋不轨，扇诱宗室。今迁都不久，北人恋旧，倘或发生叛乱，南北纷扰，朕洛阳就难以保住。这是国家大事，非你不能办。你虽有病在身，但要强打精神为我去北方跑一趟。要根据形势，妥善处理。如果叛党势弱，就直接前往擒获；若已强盛，可用我的命令调发并、肆二州的军队进行出击。”元澄答道：“穆泰等人愚蠢而糊涂，正由于迷恋旧生活才这样做，没有什么深谋远虑；臣虽不才，足以制伏他们，愿陛下不必担忧。臣这点小病，怎敢辞绝呢！”孝文帝笑着说：“任城肯去，我还有什么忧虑的！”遂授给元澄节、铜虎符、竹使符，配给部分禁卫军，让他代领恒州刺史。
元澄受命，倍道兼行，经雁门往北直趋平城（恒州治所）。先遣侍御史李焕单骑入城，出其不意，晓谕穆泰同党，示以祸福，叛党顷刻瓦解。穆泰无计可施，仓促率麾下数百人攻焕，不克，败走城西，束手就擒。元澄穷治穆泰同党，收陆睿等百余人下狱，民间帖然；并将平叛始末写成奏章上报朝廷。孝文帝大喜，召见公卿大臣出示奏章说：“任城可谓社稷之臣。看他审案的狱辞，就连古代的皋陶也未必能超过他！”皋陶，传说是禹的大臣，掌刑罚。又面对咸阳王禧等人说：“你们当此重任，未必能够办到！” 太和二十一年（497年）正月，立皇子元恪为太子。二月，孝文帝北巡，准备到平城亲自看看那里的情况。途中经过上党铜鞮山，看到路旁有十几棵大松树，一时诗兴大发，边走边作起诗来。眨眼功夫，诗就作成，命人拿给彭城王元勰看，很自信地说：“我开始作此诗，虽然不是七步，但也说不上远。你也作一首，等走到我这里，诗要作成。”当时元勰离他仅十几步远，遂且行且作，还没走到其地就作成了。诗写道：“问松林，松林经几冬？山川何如昔，风云与古同。”孝文帝大笑道：“你这首诗也是笑话我罢了。”不数日，来到平城，劳问任城王元澄等人，引见穆泰、陆睿及其党羽，经讯问，没有一个含冤叫屈的，人们都很佩服元澄明断。穆泰及亲党全部被杀；陆睿赐死狱中，妻子流徙到辽西为民；元丕免死，留下后妻、二子，一同发往太原为百姓，杀元隆、元超与同母兄弟乙升，余子徙敦煌。这次叛乱，留在平城的鲜卑旧贵族多数都参与了，只有于烈一族没有卷入。
至此，保守势力消声退隐，汉化改革继续实施。
御驾南伐
公元498年（太和二十二年）六月，孝文帝下令征发冀、定、瀛、相、济五州兵卒二十万，准备大举南伐。就在这时，中书监魏郡公穆罴与穆泰通谋一事败露，虽在大赦之后，仍被削官爵为民；罴弟司空穆亮也被迫辞职。经过一番准备，八月，孝文帝率六军从洛阳出发，使任城王澄与仆射李冲、御史中尉李彪等人留守京城，命皇弟彭城王勰暂领中军大将军。勰辞谢说：“亲疏并用，古人之道。臣是何等样人，屡蒙陛下宠授！过去陈思王曹植上表魏文帝，求自试率兵攻吴蜀，而得不到允许，今日我不请而授以征伐重任，怎么差别这样远啊！”孝文帝听后大笑，拉着元勰的手，亲切地说：“二曹以才名相忌，我和你以道德相亲。你只要克己复礼，何必再管其他事情。” 孝文帝引兵直趋襄阳，彭城王勰等三十六军前后相继，众号百万，吹唇拂地。兵至赭阳，留诸将攻取，自率兵南下奔袭宛城，当晚攻克外城。齐南阳太守房伯玉据内城拒守，孝文帝派中书舍人孙延景（一云公孙云）对房伯玉说：“我这次要荡平南方，统一全国，不像以前那样冬来春去，没有克获，决不还北。你这座城池首当其冲，不得不先攻取，远期一年，近止一月。封侯、斩首示众，事在顷刻之间，宜加三思。”房伯玉遣军副乐稚柔答复说：承欲见攻围，期于必克，卑微常人，得抗大威，真可谓获其死所。先蒙武帝采拔，赐预左右，犬马知恩，宁容无感。但隆昌、延兴，昏悖违常，圣明纂业，家国不殊。此则进不负心，退不愧幽。前岁薛真度导诱边氓，遂见陵突，既荷国恩，聊尔扑扫。回已而言，应略此责。房伯玉于是率众坚守，魏军不能攻克。
孝文帝留咸阳王禧等人攻南阳，自引兵至新野，又遭到齐新野太守刘思忌的顽强抵抗，直到十月，仍然不能攻下。齐明帝急派大将崔慧景率步骑二万余人增援襄阳。十一月，南齐韩秀芳等十五将投降北魏，魏兵才在沔水以北取得一次胜利。战争相持到第二年三月，北魏终于攻占了雍州的南阳、新野、南乡等郡，刘思忌被杀，房伯玉被迫出降。继而大败崔慧景、萧衍于邓城，斩首、俘获二万余人。孝文帝乘胜率众十万围攻樊城，齐雍州刺史曹虎闭门自守。但涡阳一战，魏军失败，一万多人被杀，三千多人被俘，军资器械财物损失上千万。北魏急调步骑十余万往援涡阳，才迫使齐军撤退。九月，孝文帝得知齐明帝死讯，乃下诏称说“礼不伐丧”，引兵而还。归途中，身患重病，十多天不能引见侍臣，经过急救，方才转危为安。
公元499年（太和二十三年）一月，孝文帝风尘仆仆地回到洛阳，尽管病魔缠身，但还是坚持上朝理事。回京后的第二天，便在宫中引见大臣，他面带怒容地责问任城王澄说：“营国之本，礼教为先。朕离京以来，旧俗多少有些改变不？”元澄见问，心中惶恐，小心翼翼地低声答道：“圣上教化日新。”孝文帝斥责说：“朕昨日入城，看见车上的妇人还头戴帽子、身着小袄，怎能说得上日新！若是如此，你等为何不加查看？”戴帽、穿小袄，是鲜卑妇女旧服，故被责问。元澄解释说：“穿旧服的少，不穿的多。”孝文帝一听，心中十分不快，继而说道：“太奇怪了！任城的意思是想使洛阳全城尽着旧服么？这不就叫做一言可以丧邦吗？可令史官记下。”元澄与留守百官面面相觑，一齐脱帽请罪。
南齐为了夺回雍州所失各郡，派太尉陈显达督率平北将军崔慧景军四万击魏，屡破魏将元英，围攻襄阳以北三百里的马圈城达四十余日，城中粮食断绝，将士以死人肉和树皮充饥，魏兵被迫突围，死伤千余人。陈显达又派军夺回南乡郡，给北魏造成严重的军事压力。孝文帝十分忧虑地与任城王澄计议道：“显达侵扰，朕不亲自出马就无法制伏他。”
三月初，孝文帝抱病又一次离洛阳御驾亲征，命于烈居守，以右卫将军宋弁相辅助。元宏病重，元勰在外要操劳军国大事，又要侍奉元宏汤药，昼夜不离。饮食要亲自尝过后才给元宏。孝文帝久病心烦，易于动怒，侍臣稍有过失，动不动就要诛斩；彭城王元勰乘间劝谏，多所匡救。于是以元勰为使持节、都督中外诸军事，统领全军。元勰辞谢说：“臣侍候疾病，苦无空闲，怎能治军？愿更选一人，总管军权，臣得以专心侍奉医药。”孝文帝感慨地说：“侍疾、治军都要依靠你。我病成这样，恐怕不行了。安六军、保社稷，除了你还能有谁！怎能更选他人以违推心相托之意呢？宗庙国家所依赖的，仅在你身上。昔日诸葛亮、霍光以异姓身份受托付之重，而保社稷之安，更何况是你呢？”行军到达淯阳的时候，孝文帝对元勰说：“我的疾病又恶化了，下面得更多仰赖你了，你要努力。”魏军进至马圈城，与齐军相遇，孝文帝坚持亲自部署指挥战斗。均口一战，齐军大败，主帅陈显达化装南逃，丢失军资以亿计，尽为北魏所得，魏军乘胜追奔至汉水而还，齐军十之七八被杀或投水自溺而死。三月底，孝文帝病情恶化，被迫北还，行至谷塘原，对元勰说：“我的病日益严重，只怕难以再起。这次虽然摧破了陈显达，而天下未平，嗣子幼弱，社稷安危所仗，唯在你一人。过去霍光以异姓受托付，更何况你身为宗亲又贤明能干，能不自勉吗？”元勰担心其他大臣对他的嫉妒和反对，哭泣着坚决不受。孝文帝默默无言，考虑了很久，遗诏以侍中、太尉公、咸阳王元禧，尚书令王肃，尚书右仆射、任城王澄，侍中、护军将军、北海王元详，尚书左仆射、广阳王元嘉，吏部尚书宋弁六人辅政。
临终，遗命众宰辅说：“……迁都洛阳，定鼎河湹，期望荡平南方，复礼万国，上可光耀祖宗，下可普济苍生。怎奈病魔缠身，早离人世，大志难遂。诸位公卿大臣要好好辅佐继子，兴我魏室，不也很好么？大家尽力吧！”四月初一日，孝文帝崩于谷塘原之行宫，时年三十三。 行均田制
公元485年（太和九年），颁布了均田令，对不同性别的成年百姓和奴婢、耕牛都作了详尽的受田规定。授田有露田、桑田之别。露田种植谷物，不得买卖，七十岁时交还国家。桑田种植桑、榆、枣树，不须交还国家，可以出卖多余的部分，买进不足的部分。还授土地时对老少残疾鳏寡都给予适当的照顾。
创三长制
公元486年（太和十年），以三长制取代宗主督护制，采用邻、里、党 的乡官组织，抑制地方豪强荫庇大量户口。
改革租制
公元486年（太和十年），孝文帝对租调制度也进行了相应的改革。新租调规定以一夫一妇为征收单位，每年交纳帛一匹，粟二石。十五岁以上的未婚男女，从事耕织的奴婢每八人，耕牛每二十头的租调，分别相当于一夫一妇的数量。 改鲜卑俗
迁都后，督使鲜卑族禁着胡服，改穿汉人服装；朝廷上禁鲜卑语，改说汉话；规定鲜卑贵族在洛阳死后，不得归葬平城，并改他们的籍贯为河南洛阳，改鲜卑姓为汉姓；鲜卑贵族门阀化，提倡他们与汉族高门通婚等。