公元951年正月戊寅，也就是后汉灭国，郭威建立后周称帝之后的第12天，原后汉高祖刘知远的弟弟，大臣刘旻在太原自立为帝，定都晋阳(今山西太原)，国号仍称"汉"，史称"北汉"。
刘旻，原名刘崇，称帝之后才改名刘旻，史称北汉世祖。此人年轻时是个无赖之徒，早年随哥哥刘知远当兵，后晋时在刘知远手下任马步军都指挥使。刘知远称帝建立后汉时，他以皇弟的身份被任命为太原尹、北京留守、同中书门下平章事等要职，负责镇守太原重镇，屏藩首都汴梁。隐帝时期，刘旻与朝廷顾命大臣郭威关系不好，长期以皇叔自居，拒不服从中央调遣，反而招兵买马，扩充自己实力。但当郭威假意拥立刘昱的儿子刘赟为帝时，刘却信以为真，直到郭威公然贬刘赟为湘阴公并建周称帝，刘旻这才在太原称帝，与后周对抗。
刘旻所建立的政权虽然也称为"汉"，但所统辖的仅有12州，版图只相当于今山西省中部和北部，是当时面积较小的一个国家，也是五代十国中惟一的一个纯北方国家。
由于地域狭小、土地贫瘠，北汉自成立之初就财赋困难，刘旻政府企图通过提高税赋来解决财政危机，而对百姓的横征暴敛又使得民不聊生，百姓纷纷逃亡，北汉政权的统治极不稳定。
刘旻称帝之后，以报仇复国为己任，不断派兵南下进攻后周。刘旻自知靠实力弱小的北汉本身是难以打败后周的，为了达到报仇的目的，他不惜卑躬屈膝地向契丹称臣纳贡，向契丹皇帝自称侄儿，勾结契丹辽国的军队，经常进攻后周，骚扰边境，给当地人民带来了巨大的危害。
公元954年正月，周太祖郭威去世，刘旻认为报仇的机会来了。于是再次向辽国借得6万大军，并亲率自己的3万骑兵与辽军会合，然后挥师南下，向后周发起猛烈进攻。刘旻的进攻遭到以新继位的周世宗柴荣为首的后周官兵的顽强抵抗，虽然最初北汉军队取得了一些小的胜利，但最后却被周世宗柴荣的部队大败于高平。北汉损兵折将，元气大伤，汉世祖刘旻只带了随身的一百多骑兵逃回太原。接着，后周大军乘胜追击，反击北汉，包围北汉首都太原长达3个月之久。虽然久攻太原不下，再加上辽国再度出兵，后周不得不撤退回国，所得州县又全部被北汉收复，但北汉世祖刘旻却在受到高平之败和太原被围的巨大打击之后忧愤成疾，最后一病不起，于同年十一月在太原去世，终年60岁，葬在交城北山。
