康熙帝粉碎鰲拜集團之后，在朝廷內部實現了大權歸一，真正達到了親政的目的。但是，整個中國還不統一，還潛伏著分裂割據的危機。當時，在南方，有手握重兵、伺機而動的漢族軍閥吳三桂、尚之信、耿精忠；在東南沿海及臺灣島有伺機竄犯大陸的鄭氏小朝廷；在西北方有彪悍難伏、時或掠奪的準噶爾部。因此，康熙帝面臨和肩負著一場統一國家的戰爭。
（一）平三藩
所謂“三藩”，是指明朝滅亡后投靠清朝的三個漢族軍閥，即鎮守云南的平西王吳三桂，鎮守福建的靖南王耿精忠和鎮守廣東的平南王尚可喜之子尚之信。自清朝初年以來，這三個軍閥在追隨清軍鎮壓農民起義和消滅南明抗清勢力的過程中，逐漸擴大了私人勢力，各自擁兵在手，他們各霸一方，形成幾股割據勢力。“三藩”都擁有大量武裝。特別是吳三桂，“功最高，兵最強”，積極儲將帥，習武備，使“四方精兵猛將，多歸其部下”。他們仗著自己日益壯大的力量，飛揚跋扈，不聽約束，給清廷以很大威脅，而且所耗軍費巨大。
吳三桂自康熙元年（1662年）在云南絞死了南明永歷帝朱由榔后，便割據云南。吳三桂在當地圈占民地，搶掠人口，苛捐雜稅，魚肉百姓。他占據南明桂王五華山的帝宮作為藩王府，大肆擴建，搞得“千門萬戶、極土木之盛”。吳三桂為了擴大勢力，還招降納叛，廣收黨羽。他選官、練兵，清朝中央政府不能過問，各項開支不受戶部限制。所以當時有“天下之財，半耗于三藩”的說法。盤踞在廣東、福建的尚之信、耿精忠也都極力擴大自己的勢力。因此三藩的割據，不僅是清朝實行中央集權的巨大障礙，而且還嚴重地威脅著清朝的統治。
對于三藩應持什么政策，是養癰成患還是連根拔除？對此，清朝政府內部意見不一，曾經進行多次辯論。有的人主張削去三藩兵權，即實行撤藩；但許多人害怕吳三桂等人，認為撤藩會引起天下大亂。康熙十二年（1673年）三月，平南王尚可喜因受不了其子的挾制，向朝廷提出告老還鄉，但請求留其子尚之信接替他的封爵，繼續鎮守廣東。19歲的康熙帝認為這是個撤藩的大好機會，便以此為引線，立即批準尚可喜告老還鄉，但不準其子繼承爵位。當時，吳三桂的兒子在北京，消息很快就傳到了云南、福建。吳三桂、耿精忠心中忐忑不安，便于七月先后上書，假意請求撤藩，以此試探朝廷的態度。康熙帝接到吳三桂、耿精忠的上書，下令廷臣會議討論。當時大部分廷臣反對撤藩，有的說吳三桂鎮守云南地方尚屬平靜，有的說撤藩后朝廷另派兵去鎮守，財政費用太大，因此斷不可撤，實際上是怕引出亂子。只有戶部尚書米思翰、兵部尚書明珠、刑部尚書莫洛等少數大臣主張撤藩，認為絕不能再讓吳三桂盤踞云南了。經過幾次會議討論，意見始終不能統一，而且辯論十分激烈。這時，康熙帝挺身而出，作了果斷的裁決：堅決撤藩。他指出：“三藩久握重兵，已經形成尾大不掉之勢。吳三桂蓄意謀反已久，撤亦反，不撤亦反，與其養癰成患，不如及早除掉。”所以他毅然下令批準吳三桂、耿精忠自請撤藩的上書，并派特使分別赴云南、廣東、福建宣讀朝廷撤藩命令并督促實行。
吳三桂接到旨意后，便于當年（1673年）十一月，在云南悍然發動叛亂，發布討清檄文，宣布要恢復明朝，并自稱為“天下詔討兵馬大元帥”。從此，一場長達八年的大叛亂正式揭開了戰幕。
叛亂開始后，吳三桂的軍隊很快就攻入湖南，攻陷常德、長沙、岳州、澧州、衡州等地。他又派人四處散布檄文，煽誘鼓動。廣西將軍孫延齡、四川巡撫羅森等許多地方大員紛紛叛清。在短短數月之內，滇、黔、湘、桂、閩、川六省陷落，一時局面相當嚴重。隨后，陜西提督王輔臣、廣東尚之信、福建的耿精忠等也相繼反叛，叛亂擴大到廣東、江西、陜西和甘肅等省。
三藩之亂來勢洶洶。叛亂消息傳到北京后，清朝內部有一些頑固守舊的大臣，主張重蹈西漢初漢景帝殺晁錯的歷史覆轍。他們對康熙帝說：“應該先殺掉那些主張撤藩的大臣，只有這樣才能使吳三桂息兵。”康熙帝堅決反對重復歷史的錯誤。他熟讀史書，深知這是腐儒之見，漢景帝雖然殺了主張削藩的晁錯，吳楚七國之亂依然不止，因為吳王劉濞等人是醉翁之意不在酒，年輕的康熙帝對“三藩”之亂采取了堅決打擊的措施。康熙帝表示：“如果有錯誤，朕一人承擔，決不把責任推給別人。”因此，他非但不殺主張撤藩的戶部上書米思翰和兵部尚書明珠等人，而且把吳三桂留在京師的兒子吳應熊等人投入監獄。為了橫掃清廷內部的妥協論調和表示自己平叛的決心，康熙帝又下令處死了吳三桂的兒子吳應熊、孫子吳世霖。這樣，朝廷內部的思想得到了某種程度的統一，并使吳三桂在精神上受到一次沉重的打擊。
三藩之亂爆發時，康熙帝年僅20歲。但是他的歷史知識豐富，又熟讀兵法，善于謀略，指揮得當。康熙在指揮過程中意識到，部隊軍紀存在問題，八旗兵攻破城池后，擾民滋事，擄掠婦女，這樣下去，部隊將失去民心。于是，康熙召集眾將，申明紀律，下令歸還軍中有夫之婦，讓城中許多被拆散的夫妻團圓。他知道三藩之亂雖然氣勢嚇人，但只要打敗了吳三桂，其他人均不在話下。所以，他制定了重點進攻吳三桂的戰略，爭取其他叛亂者中立、歸降。如他反復爭取叛亂的陜西提督王輔臣，穩定了西北戰場的局面，粉碎了吳三桂打通西北的陰謀；他在軍事進攻之余，又利用耿精忠與臺灣鄭氏集團之間的矛盾，招降了耿精忠；并乘勢進軍，迫使鄭氏勢力退出福建；到康熙十六年（1677年），尚可喜憂憤而死，尚之信也因與吳三桂矛盾重重，在清軍的進逼下向清朝投降。
康熙帝在激烈的戰爭中，能夠保持剛毅、果斷、沉著、機智。他深得用兵之道與指揮之法。他指示領兵諸將：戰爭中要緊的是得民心，所以一定要“嚴禁軍士侵擾百姓”。為了取得這場戰爭的勝利，他執行了罰先行于親貴的做法，即對那些敢于玩忽職守、貽誤軍機、畏縮不前的敗軍之將，即使是皇親國戚，也絕不寬貸。如他下詔公布了順承郡王勒爾錦、簡親王喇布、貝勒尚善、察尼、鄂鼐、洞鄂等人坐失戰機，收受賄賂的罪行，分別給予了處罰。他說：“若非朕運籌決策，命令水師取岳州，命令岳樂的江西軍隊進攻長沙，命令圖海的陜西軍速復平涼，后果幾乎不堪設想。在一般人尚不可原諒，何況是王、貝勒這些皇親國戚呢！”
吳三桂等人雖然一度掀起波瀾，但是這些朝秦暮楚、氣節喪盡的家伙是得不到擁護的。甚至有人作詩諷刺吳三桂說：“復楚未能先覆楚，帝秦何必又亡秦？丹心已為紅顏改，青史難寬白發人！”這意思是說：“你不但沒有恢復明朝，反倒是把明朝給滅亡了；你為了一個美人（指陳圓圓）而改變了丹心，歷史是難以寬恕你這老頭子的！”到康熙十七年（1678年）三月，在清軍的步步緊逼下，吳三桂日暮途窮，在湖南衡陽稱帝，國號“大周”，改元“昭武”，但幾個月后就在內外交困、憂憤交加中死去。他的孫子吳世蟠即位后更是一天不如一天。康熙二十年（1681年），清軍攻陷昆明，吳世蟠自殺。一場席卷十省、長達八年的大叛亂終于平息。
三藩之亂平定后，康熙帝采取一系列措施消除昔日的弊病。他下令在原來三藩控制的地區設立八旗兵駐防，將藩王的財產全部充官作為軍餉，革除昔日的苛捐雜稅，歸還被三藩霸占的部分民田。這些措施不但加強了國家的統一，也促進了經濟的發展。
（二）收復臺灣