後醍醐天皇
足利軍が入京すると後醍醐天皇は比叡山に逃れて抵抗するが、足利方の和睦の要請に応じて三種の神器を足利方へ渡し、尊氏は光厳上皇の院政のもとで持明院統から光明天皇を新天皇に擁立し、建武式目を制定して幕府を開設する（なお、太平記の伝えるところでは、後醍醐天皇は比叡山から下山するに際し、先手を打って恒良親王に譲位したとされる）。廃帝後醍醐は幽閉されていた花山院を脱出し、尊氏に渡した神器は贋物であるとして、吉野（現奈良県吉野郡吉野町）に自ら主宰する朝廷を開き、京都朝廷（北朝）と吉野朝廷（南朝）が並立する南北朝時代が始まる。後醍醐天皇は、尊良親王や恒良親王らを新田義貞に奉じさせて北陸へ向かわせ、懐良親王を征西将軍に任じて九州へ、宗良親王を東国へ、義良親王を奥州へと、各地に自分の皇子を送って北朝方に対抗させようとした。しかし、劣勢を覆すことができないまま病に倒れ、延元4年 / 暦応2年（1339年）8月15日、奥州に至らず、吉野へ戻っていた義良親王（後村上天皇）に譲位し、翌日、吉野金輪王寺で朝敵討滅・京都奪回を遺言して崩御した。享年52（満50歳没）。
両統迭立
両統迭立は終わっても、その理念は、なおしばらく残存した。後醍醐の新政権が足利尊氏の離反により建武3年（1336年）に崩壊すると、尊氏の奏請により同年8月から光厳の院政が開始され（後伏見はこの年4月に49歳で死去していた）、光厳の同母弟豊仁親王（16歳、光明天皇）が践祚した。新田義貞とともに北陸に逃亡した恒良に代えて皇太子に立てられたのは、廃太子康仁でも、光厳の第1皇子興仁親王（3歳）でもなく、後醍醐の皇子成良親王（12歳）であった。後醍醐には正式な前天皇としての上皇の称号と待遇が与えられ、これで後醍醐には将来治天として政務を執る可能性が生じることになった。このような措置は、後醍醐から譲歩を引き出し、自らの新政権に協力させたい尊氏の意向によるものであったが、後醍醐はいっさいの妥協を拒み、すぐに京都を脱出して吉野に自らの朝廷を樹立した。両統迭立の時代から南北朝並立の時代へはっきりと転換したのである。利用価値のなくなった成良はまもなく皇太子を廃され、建武5年（1338年）には興仁（5歳、のちの崇光天皇）が皇太子に立てられた。