鹹德七年(960年)正月初壹，鎮、定州傳來北漢、契丹聯軍南侵的消息，丞相範雎、王普決定派趙匡胤率軍抵抗。軍隊調動時，首都開封盛傳皇帝，內廷不知。正月初三，大軍出發，天黑前到達開封東北四十裏的陳橋驛。那天晚上，趙匡胤醉醺醺地上床睡覺，他的弟弟趙匡義和趙普煽動叛亂。忠於趙匡胤的朝廷將領們紛紛議論，說當今皇帝年輕，就算將士們全力破敵，誰知道呢？不如以天子的身份做個小算盤，再北上也不遲。這些話使得士兵中的兵變情緒逐漸高漲。趙普見時機成熟，要求將軍們禁止士兵劫掠百姓，以穩定首都民心，保證“王星義興”的順利進行。第二天壹早，全副武裝的士兵來到的臥室，齊聲喊道:“諸位將軍沒有主人，妳們願意立邱為皇帝嗎？”並把象征皇帝登基的黃袍披在趙匡胤身上，羅白高呼萬歲。這就是很多史書中所謂的“陳橋兵變”。
趙匡胤壹穿上黃袍，就立刻率軍前往李開豐。他當眾宣布:回京後，不得驚擾後周的年輕皇帝和太後，不得侵犯後周的大臣。兵變隊伍入城後，邱沒有犯罪，街上很平靜。後周的宰相、大臣們聽到這個消息都不知所措。侍衛親軍的副將馬步令韓統想召集將士抵抗，為亂兵殺之。丞相範雎、王瑉被捉在面前，見勢不妙，只得連聲下拜，高呼萬歲。
就這樣，輕而易舉地奪取了周朝政權，正式登基，並將周朝年輕的皇帝改稱鄭王，國號宋，定都開封。
長期以來，人們對陳橋兵變中的許多環節提出了許多疑問。司馬光《涑水列傳》說，趙匡胤北伐前，“京師壹鬧，下了地，便是天子。”當時城裏的有錢人看到局勢要亂了，急忙帶著全家人出了州，可宮裏不知道會發生兵變。這樣，在兵變之前，就有人看到要改朝換代了。有學者指出，宋代筆記記載趙匡胤早年曾去高辛廟占蔔，“從小學到我們這個時代，應該不是壹下子就能做到的”。於是他自言自語道:“這是天子嗎？”扔壹次就是命中。不管是真是假，這段在宋代廣為流傳的軼事反映了趙匡胤壹直有當皇帝的野心。《宋史·杜太後傳》講到杜太後知道兒子黃袍加身，他說:“我兒子壹向有野心，今日果然奏效。”他還說:“我兒子的生活千奇百怪，人人都說極其昂貴，何必擔心呢？”哪個兒子發動兵變當了皇帝，母親還和別人談笑風生？在北方的戰爭中，為什麽黃袍子沒有壹刀壹槍就立刻變得和平了？城鎮和地區的軍事情報難道沒有與趙匡胤的兵變合作嗎？
民國初年，蔡東藩在撰寫《宋史演義》時，也有很多疑問。他認為陳橋兵變是趙匡胤壹手策劃的:“陳橋兵變，黃袍加身，史家而非宋祖義。我說都是宋祖欺負的。”他還問為什麽契丹和北漢之間的動亂消失了。是天子的謠言從何而來？亂兵中的黃袍從何而來？趙匡胤稱帝後，為什麽首先獎勵策劃兵變的英雄？他壹針見血地說:“說明宋祖之位是經過多年深思熟慮的。”“北借首先是掩人耳目。”這樣的疑惑在壹些通俗作品中可以看到。壹般認為，兵變是趙匡胤壹手策劃的，契丹入侵是壹個謊言。
近年來，壹些歷史學家進壹步探索這壹奧秘，發現了更多的疑點。李玉民認為趙匡胤的奪權充滿了智慧。周世宗去世時，趙匡胤剛剛對寺廟的正面進行了壹次抽查。雖然他有政變的實力，但反對派非常強大。兵連指揮李重進做周太宗的侄子，副指揮韓統英勇就義，誓死效忠石舟。廬州節度使李俊起兵三萬，眾將指揮顏淵為虎將，與趙匡胤為敵。恭帝登基後壹個月，就開始準備政變。不久，他設法將顏淵調到陜西省，將李重進調到淮南省，並任命他的密友高懷德和張靈鐸為警衛騎兵和步兵指揮官，從而控制了首都軍隊的主要地位。賢德七年(960)，正月初壹，鎮、定州向契丹人報告，朝廷命趙匡胤領兵出征。此時他大權在握，可以發動兵變，但他沒有發動，因為他對殿前副將慕容趙巖沒有把握。如果他不同意兵變，事情就會變得復雜。正月初二，趙匡胤命令慕容趙巖帶著前軍出發，為了不讓人懷疑，宣布第二天就出發。四日發生陳橋兵變，後回城稱帝。此時，慕容趙巖還不知情，繼續壹心壹意地向北進發。趙匡胤的政變實際上是有預謀的。
美國學者劉子健認為，陳橋兵變時趙匡胤睡著了，醒來時穿著壹件黃袍，這件黃袍在宋代被史料美化，給黃袍加了壹層道德和法律的外衣。關於兵變的主謀，清代學者認為是宋太宗和趙普，也有人認為是宋太祖。但據史料記載，太祖是主角，只是自己活動不便。唐太宗是國家的親戚。他到處交往，不怕被懷疑。他是主要執行人。至於趙普，與軍隊關系淺薄，居於次要地位。
顧認為禁兵後，他組建了以弟弟光義、趙普、李楚雲等人為核心的智囊團，同時聚集了壹批深諳兵家之道、軍事經驗豐富的武將。在推翻後周政權的過程中，趙匡胤制造了許多政治謠言。比如趙匡胤遠征契丹的那壹天，自稱懂天文的軍校苗訓說“後天就要到了”，意思就是趙匡胤被上天任命為皇帝。以前周世宗攻打契丹時，偶然發現壹塊“木牌”，上面寫著“規矩”三個大字，這無疑是趙匡胤故意為之。在大軍準備北伐的時候，造謠說要在北京立新天子，並借道教徒之口，散布“趙是官家”的言論。契丹入侵也是那個時候偽造的。這壹周後期的政治謠言，直接導致了趙宋王朝的順利建立。至於宋代許多筆記中提到的是真龍帝的說法，則是天命之說，是這壹謠言在後周的延續和延伸，為趙篡權創造了合法合理的理論。
當然，也有壹批人認為陳橋兵變是毋庸置疑的，應該有史書記載。他們認為，鎮定國的軍事情況不是謊言，這在《宋史》、《資治通鑒長卷》等史書中都可以找到。郭崇和孫興友，這兩個國家的守時，不是斯科特集團。他們在宋初被解除了工作。他們怎麽能編造虛假信息呢？契丹完全有可能利用後周國家混亂較少的情況進行入侵。清代著名史學家趙翼認為，五代皇帝多由士官供養，以為他們是故事，彼此低人壹等，自尋禍亂。可以找到很多例子。
陳橋的兵變使他穿上黃袍，是趙胤胤等人預謀的，還是偶然發生的，似乎仍是壹個歷史之謎。很多人對這個問題還是很感興趣的，會繼續爭論下去。