同年十一月，晉上黨太守劉惇率領鮮卑兵進攻壺關（今山西長治北），漢鎮東將軍綦毋達被打敗。石勒、劉靈等領兵3萬對魏郡（治鄴城）、汲郡（治今河南汲縣）、頓丘（今河南濮陽北）等地發起進攻，各地塢堡50多壘被逼投降。石勒假借給予這些壘主將軍、都尉的名號，從中選出5萬強壯的人為漢軍。這樣，石勒的實力越來越大。
西晉永嘉三年（309年），石勒幫助劉氏沉重打擊了西晉，被劉淵封為安東大將軍，設府置左右長史、司馬、從事中郎等僚屬。於是，石勒俘獲了魏郡太守王粹、冀州西部都尉馮衝，並將他們斬殺，還攻殺乞活赦亭、田禋等。同年三月，晉左積弩將軍朱誕投降劉淵，並告訴他晉都洛陽防守鬆懈，隻要攻打一定勝利。於是，劉淵將滅晉大將軍劉景任命為大都督、朱誕任命為前鋒都督，帶領部隊將黎陽（今河南浚縣東北）占領；緊接著他們又在延津（今河南汲縣東）打敗了晉車騎將軍王堪。劉淵為了能掩護太行山以東方麵的作戰，在四月命令石勒進攻巨鹿（今河北寧晉縣南）、常山（今河北正定西），後又攻擊冀州（治信都，今河北冀縣），共攻陷郡縣塢堡100多個，石勒的部隊達到了10多萬。
漢王劉淵去世後，太子劉和即位。劉聰又將兄長劉和殺死，當上皇帝。劉聰將石勒封為征東大將軍、並州刺史、汲郡公，持節、開府、都督、校尉、王等，石勒都沒有接受。劉聰為了讓父親劉淵的遺願能實現，他派遣河內王劉粲、始安王劉曜、征東大將軍王彌率領4萬軍隊攻擊晉都洛陽，同時石勒帶領2萬騎兵與劉粲在大陽（今河南三門峽市北）會合，於澠池（今河南洛寧西）將晉監軍裴邈打敗。
晉軍堅守洛陽，久攻不下，於是漢軍長驅直入洛川，兵分兩路：劉粲軍出轅轅（今河南登封西北），攻掠梁、陳、汝、潁地區（今河南中部、北部），陷壘壁百餘；石勒軍則出成皋關（今河南滎陽汜水鎮），進圍晉陳留太守王瓚於倉垣（今河南開封西北），石勒敗退到黃河北岸的文石津（今河南滑縣西南）。至此，漢再一次攻打洛陽的行動以失敗告終。
而此時，關中的部分流民遷移到了宛城（今河南南陽）一帶就食。晉朝廷詔令他們回故地，流民因為關中正鬧饑荒，都不願意回去。於是，當地官吏強行趕他們走。流民走投無路，於是在京兆人王如的領導下舉行起義，乘夜襲破晉軍。隨後，嚴嶷、侯脫等皆集結流民響應，進攻城鎮，殺晉官吏。流民軍迅速發展到四五萬人，活動於漢、沔及襄陽一帶。王如則自稱大將軍、領司、雍二州牧，在漢稱藩。
晉太傅司馬越因為洛陽的饑困情況越來越嚴重，於是召各地晉軍增援，但沒有一個前來支援的。晉征南將軍山簡遣部將王萬部應召趕赴京城，進至涅陽（今河南鄧縣東北），被王如打敗。王如趁勢縱兵大掠沔、漢地區（今河南西南部），進逼襄陽（今屬湖北），山簡保城自守。嚴嶷率軍攻城，山簡軍不敵退屯夏口（今武漢武昌）。不久，石勒率軍渡河，直趨南陽（今屬河南）。王如、侯脫、嚴嶷等雖然稱藩於漢，但害怕石勒來攻，占據其地，王如就與石勒結為兄弟，並厚禮賄賂石勒，讓石勒去攻侯脫。石勒正準備擴張自己的勢力，立即令軍士夜中吃飽飯，喂好馬，雞鳴時出發，天亮時直逼宛城。石勒攻克宛，殺侯脫。嚴嶷率部前來救援，見侯脫已死，因而降於石勒。石勒囚嚴嶷送於劉聰，盡並侯脫、嚴嶷之眾。石勒軍隊由於有了新的增員，軍勢更盛。於是又轉軍南攻襄陽，沿漢江而下，占領江西（隋唐以前，習慣上稱長江下遊北岸、淮水以南為江西）壘壁30餘座。旋還軍轉攻襄城，王如遣其弟王璃率騎兵2.5萬偽裝前來犒軍，想襲擊石勒，結果兵敗被殲。於是，石勒又再回軍到江西。王如軍因糧草告盡，於永嘉六年（312年）投降晉揚州刺史王敦，王很快被敦所殺。
石勒第一次轉戰和屯兵於江漢一帶，從永嘉四年十月到五年（301—311年）正月，經過了三四個月，他“蓋欲有雄據江漢之誌”準備駐守江、漢。但因軍隊中糧食缺乏，多種疾疫流行，並且琅邪王司馬睿又領兵來抗擊，石勒於是聽從了謀主張賓的建議，於永嘉五年正月領兵向北渡過沔水。二月，帶兵攻克了新蔡（今屬河南），將晉新蔡莊王司馬確殺死在南頓（今河南項城西）；接著又對許昌（今河南許昌東）發動進攻，將晉平東將軍王康斬殺。
在永嘉四年十一月時，晉掌管中央大權的東海王司馬越眼看洛陽愈來愈危險，為保存自己的實力，他假借攻打石勒軍，企圖回到他的封國東海（山東郯城縣北）。於是他領著晉室重臣以及甲士4萬人，隻將右衛將軍何倫等留下以保護晉懷帝。晉青州刺史苟晞對司馬越的行為很不滿。晉懷帝司馬熾也對司馬越擅自領著部隊離開感到生氣，於是讓苟晞討伐司馬越。永嘉五年（311年）三月，司馬越死於項城。在死前讓太尉王衍給自己辦後事。晉廷朝臣、軍隊10餘萬人護送司馬越靈柩準備將他葬在他的封國。石勒得知此消息後，在四月帶領輕騎兵追趕到苦縣（河南鹿邑縣東）寧平城（今河南鄲城東北）。石勒命令騎兵從四方將晉軍包圍，並用箭射殺，10餘萬晉軍由於沒有統一號令，隻能慌亂逃竄，不是被射死就是被踩踏而亡，無人幸存。王衍與襄陽王司馬範、任城王司馬濟、西河王司馬喜、梁王司馬禧、齊王司馬超、吏部尚書劉望、豫州刺名劉喬、太傅長史庾等被俘。留守洛陽的左衛何倫、右衛李惲知道司馬越已死，便帶著裴妃、司馬越子司馬毗向東撤離。何倫與護衛軍到達洧倉（今河南鄢陵西北）時被石勒阻截，晉軍打敗，隻有裴妃、何倫幾個人安全逃離，石勒將司馬毗與宗室48王全部殺死。在寧平城的戰鬥中，石勒基本上殲滅了晉室僅剩的核心力量。
司馬越等人被消滅後，石勒帶領3萬精騎，從城皋關而入，與匈奴漢帝劉聰所派的劉曜、王彌等會師，共同進攻洛陽。六月，洛陽被攻陷，晉懷帝被帶至平陽，石勒仍率領部眾回到許昌（今河南許昌東）一帶。
石勒軍和王彌軍是是中原漢軍中勢力最強的兩支軍隊。王彌是東萊（山東掖縣）人，晉惠帝末年，跟隨劉伯根舉兵反晉，在劉伯根戰死後他獨自帶軍，多次打敗晉軍，後來他依附了劉曜，與劉曜、石勒等再次對洛陽發起進攻。由於在洛陽一戰中，王彌的部隊是先頭部隊，因此劉聰將他封為大將軍、齊公。兩人互有相圖之心。石勒請王彌在已吾（今河南睢縣東南）赴宴，王彌沒有聽從部屬的勸說，貿然前去。在宴席中，石勒命令早已埋伏的士兵殺死王彌，後又將其部眾兼並。然後石勒上書漢帝劉聰，說王彌有叛逆之心所以將他殺死。劉聰派人斥責石勒不應擅自作主殺死大將，可知道石勒兵力強大，不得不加封他為鎮東大將軍，督並、幽二州諸軍事，領並州刺史，以穩其心。這樣，石勒就除掉了他逐鹿中原時的一大對手。
石勒決定帶軍北上，在河北一帶設立據點，這使他的霸業有了一個重大轉折。石勒命令諸將對冀州郡縣壁壘進行攻擊，並征收糧食物資送到襄國。劉聰得知後又加封石勒為都督冀、幽、並、營四州諸軍事、冀州牧、上黨郡公。從此，石勒在襄國稱霸，他不再進行流動作戰，而是開始建立自己的根據地，為統一北方、建立後趙政權奠定了基礎。
二、石勒建立後趙政權：漢漢昌元年（318年）七月，劉聰去世，他的兒子劉粲繼承漢帝。八月，大將軍靳準將劉粲殺死，自封為大將軍、漢天王，置百官，並派遣使者向東晉稱番。在長安鎮守的漢相國劉曜聽聞後，馬上領兵討逆。石勒也率領5萬精銳部隊前去征討，並占據了襄陵（今山西臨汾東南）北原。靳準多次派兵向石勒部隊挑襲，石勒堅決不迎戰，等待著劉曜軍隊到來。
十月，劉曜在赤壁（今山西河津西北）繼位，改元光初，任命石勒為大司馬、大將軍，加九錫，再封十郡，前後共十三郡，進爵趙公。石勒朝平陽小城進攻，平陽大尹周置等帶著6000雜戶向他投降，巴及羌、羯等部10餘萬落也相繼投降，石勒將投降的人安置在自轄郡縣。不久，劉曜派遣征北將軍劉雅、鎮北將軍劉策統兵與石勒共同對靳準進攻。靳準命侍中卜泰向石勒請和，石勒與劉曜都有招懷的計策，石勒把卜泰抓住，送給劉曜，使城內百姓沒有了歸順劉曜之心，以此來打擊其軍勢。而劉曜卻暗中和卜泰聯合，命令卜泰進城對諸將勸降。石勒懷疑卜泰與劉曜有陰謀，想殺掉卜泰使城中速降，但在諸將的勸說下放棄。十二月，卜泰回到平陽，同靳準部將喬泰、馬忠等將靳準殺死，將靳明選為盟主，卜泰拿著傳國的六顆玉璽向漢投降，靳準之亂才平定。石勒聽到這個消息非常憤怒，命令令史羊升到平陽，指責靳明不應該將靳準殺死。靳明大怒，殺死了羊升。石勒於是更加憤怒，領兵攻打靳明，靳明受到重創。靳明在城中固守，不再出城接戰。不久以後，石虎領幽、冀大軍趕來接應石勒，與石勒共同攻打平陽。靳明率領平陽之眾逃到劉曜處。石勒摧毀平陽宮殿，將渾儀、樂器等都搬到襄國。
晉大興二年（漢光初二年，319年），劉曜因害怕石勒的勢力，派遣郭汜等持節封石勒為太宰，領大將軍，進爵趙王，增封七郡，前後共二十郡，出入警蹕，冕十有二旒，乘金根車，駕六馬，夫人為王後，世子為王太子。
石勒開始準備稱王。他設置太醫、尚方、禦府諸令，修建正陽門，又增置宣文、宣教、崇儒、崇訓等十餘所小學於襄國四門，簡選將佐豪右子弟百餘人為學生而教之，並兼為擊柝的衛士，還設置挈壺署，鑄造豐貨錢。不久，石勒下令指出，在大亂之後，律令煩瑣，應采集其中的必要者，作為施行條製。即令法曹令史貫誌，製訂辛亥製度五千文施行。這兒設置了為帝王服務的醫療、工巧製作機構，增置學校和選拔衛士，鑄造貨幣，製定律令等等，都是為正式成立後趙政權作好準備的。
時河西鮮卑日六延部反叛石勒，五月，石勒派石虎率兵征討，在朔方（今內蒙古杭錦旗北）大敗日六延部，斬首2萬級，俘虜3萬多人，繳獲牛馬10餘萬。石虎、張敬、張賓等人見時機已成熟，便一起請石勒正式稱帝，開始石勒還假裝推讓，下書說：“孤猥以寡德，忝荷崇寵，夙夜戰惶，如臨深薄，豈可假尊竊號，取譏四方！昔周文以三分之重，猶服事殷朝；小白居一匡之盛，而尊崇周室。況國家道隆殷周，孤德卑二伯哉！其亟止斯議，勿複紛紜。自今敢言，刑茲無赦”！十一月，石虎、張敬、張賓、支屈六、程遐等文武129人聯名上疏，請石勒稱尊號，書曰：“臣等聞有非常之度，必有非常之功；有非常之功，必有非常之事。是以三代陵遲，五伯迭興，靜難濟時，績侔睿後。伏惟殿下天縱聖哲，誕應符運，鞭撻宇宙，弼成皇業，普天率土，莫不來蘇，嘉瑞征祥，日月相繼，物望去劉氏、威懷於明公者十分而九矣。今山川夷靜，星辰不孛，夏海重譯，天人係仰，誠應升禦中壇，即皇帝位，使攀附之徒蒙寸尺之潤。請依劉備在蜀、魏王在鄴故事，以河內、魏、汲、頓丘、平原、清河、钜鹿、常山、中山、長樂、樂平十一郡，並前趙國、廣平、陽平、章武、渤海、河間、上黨、定襄、範陽、漁陽、武邑、燕國、樂陵十三郡，合二十四郡、戶二十九萬為趙國。封內依舊改為內史，準《禹貢》、魏武複冀州之境，南至盟津，西達龍門，東至於河，北至於塞垣。以大單於鎮撫百蠻。罷並、朔、司三州，通置部司以監之。伏願欽若昊天，垂副群望也。”石勒接受了這個建議，即位稱趙王，改元稱趙王元年，即以襄國為都城。由於漢主劉曜此前已經改國號為趙，史稱前趙；故稱石勒所建為後趙。