據記載大理段氏的祖先是從甘肅武威遷徙而來，一位名叫段儉魏的因輔助當時（唐中期）雲南統治集團的蒙氏有功，被封為官，從此世代承襲。到第六代的子孫段思平時，大理國內政局動蕩，統治者更換頻繁，國內民眾怨聲載道。
深得民心的段思平於937年發動起義，並得到了雲南地區37個部族的支持，率兵奪取羊苴咩城（今大理），正式建立大理國。作為大理國的開創者，段思平勵精圖治，發展生產，推動了大理政治、經濟、文化的發展。
945年，段思平病死，他的兒子段思英即位。但統治集團內部發生矛盾，一年後段思英被廢；段思平的弟弟段思良即位。而段思英則被迫出家為僧，在大理崇聖寺修行，法號宏修大師。此以後，大理國的皇位在思平、思良兩支系展開爭奪，而大理皇帝們在激烈政治鬥爭中，也經常剃髮為僧。
此後段思良、段思聰、段思順相繼即位，別看都是「思」字輩，但他們是祖孫三代人。段思順統治時期，965年趙匡胤派兵滅了盤踞在四川的後蜀，大臣們勸他趁機出兵雲南。但趙匡胤用玉斧劃大渡河為界，說道「此外非吾有也」，大理國得以保全。
985年段素順之子段素英即位；1009年段素英之子段素廉即位；1022年段素廉病死無子，於是他的侄子段素隆即位。也許是厭倦了血腥權力鬥爭，段素隆不願意為帝，禪位給侄子段素真，自己出家為僧。
這段說著可能比較亂，但比較一下就明白了，就如同趙匡胤（段思平）開國，但是皇位一直在弟弟趙光義（段思良）的子孫中傳承，知道南宋孝宗（段思廉），皇位才回歸。下面這段就進入大家比較熟悉的節奏了。
段思廉統治時期大權旁落，高智升家族逐漸掌握大權，此後楊氏家族也有很大勢力。1080年，楊義貞發動政變，殺國君段廉義（段思廉的兒子）而自立為帝。但時間不久，高智升派其子高升泰率兵誅殺楊義貞，擁立段壽輝（段廉義之侄）為帝。
沒有實權的段壽輝不敢貪戀皇位，一年後出家為僧，禪位給堂弟、段思廉之孫段正明。段正明性格謹慎、生活節儉，在位12年，但其實是個完全沒有實權的傀儡。1094年於崇聖寺出家為僧。他的禪位不因為鳩摩智，也沒有禪位給弟弟段正淳，而是權臣高升泰。
1094年高升泰稱帝後，改國號為「大中國」，但在臨終前吩咐其子高泰明將皇位還於段氏。於是1096年高泰明擁立段正明的之弟段正淳為大理第十五位皇帝，後人通常稱之為「後大理國」。
不過在真實的歷史中，段正淳的妻子不是什麼刀白鳳，而是叫高升潔（高氏家族的成員），現在還流傳著一段段正淳寫給妻子的書信：「國有巾幗，家有嬌妻。夫不如妻，亦大好事。妻叫東走莫朝西，朝東甜言蜜語，朝西比武賽詩。丈夫天生不才，難與紅妝嬌妻比高低。」
而且段正淳不是被人殺死的，而是出家為僧了。1108年他退位為僧，讓位於其子段正嚴。段正嚴還有兩個名字-段和譽、段譽。關於他的相貌、事跡已經不可考證，但值得一提的是段譽在位長達39年，是大理所有皇帝中最長的一位。在位期間曾經派人到宋朝進貢，當時的皇帝宋徽宗派人冊封段譽為雲南節度使、大理國王。
但段譽皇帝做的並不開心，掌權的高氏家族的內訌引起政局動蕩，諸部不時反叛，加上天災頻繁而降，諸子爭位，心灰意冷的段譽於1147年退位出家，其子段正興即位。段正興在位24年，於1172年同樣禪位為僧。
1172年大理國迎來了第三位知名皇帝-段智興。沒錯，就是《射鵰英雄傳》、《神鵰俠侶》中大名鼎鼎的「南帝」（一燈大師）段智興！段智興在位29年，在位期間崇信佛教，大建佛寺，經常延請僧人入宮，早晚做法事，不理國政，國力衰落。
但恐怕又要讓讀者不爽了，段智興雖然信佛，但卻沒有出家為僧。金庸先生卻以段智興為原型，成功塑造了「南帝」段皇爺（一燈大師）的形象。而真實的歷史上段智興是段正興的兒子，也就是段譽的孫子。
1251年大理末代皇帝段興智（段祥興之子）即位。第二年，蒙古大軍在忽必烈、兀良合臺繞過南宋統治的四川地區，從吐蕃迂迴直取大理。在抵達金沙江時，當地部落獻計，將幾張牛皮筏子連接到一起，成功渡江，史稱「元跨革囊」。
此後蒙古大軍勢如破竹，將當時的高氏國相高泰祥擒獲後斬殺，但忽必烈認為他是忠臣，對其後代「許以世其官」。1254年秋，蒙古大軍攻破昆明，段興智被俘，至此建國300餘年的大理國滅亡。
不要以為至此大理段氏就退出了歷史舞臺。亡國之君段興智沒有被處死，反而被封為大理總管，依舊掌管雲南5城、8府、37郡，只是由皇帝變成了土皇帝而已。從此段氏世代相承，總管雲南12代百餘年，直到1382年朱元璋派兵入雲南才徹底結束。
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