같은 시기 한반도 북부와 요동 일대에는 고조선이 있었다. 위만이 왕이 된 뒤 고조선은 주변 나라와 한 사이의 중계 무역으로 성장했는데, 한과의 갈등이 커지자 기원전 109년 한 무제가 바다와 육지로 군대를 보냈다.
고조선은 1년 가까이 버텼지만 지배층 내부의 분열로 수도 왕검성이 함락되어 기원전 108년 멸망했다. 한은 그 땅에 낙랑·진번·임둔·현도의 4개 군을 두었다(흔히 한사군이라 부른다). 각 군의 정확한 위치와 범위는 학계에서 논쟁이 이어지고 있지만, 낙랑군의 중심이 지금의 평양 일대였다는 것이 한국 학계의 통설이다.
토착 세력의 반발로 진번·임둔군은 20여 년 만에 폐지되었고, 현도군은 서쪽으로 옮겨 갔다. 낙랑군은 중국 문물이 한반도에 들어오는 통로가 되었으나, 313년 고구려에 의해 쫓겨났다. 이후 한반도에서는 고구려·백제·신라가 성장하는 삼국 시대가 펼쳐졌다.