在司馬光退居洛陽專心修史期間，王安石推行的新政進行得如火如荼。

熙寧三年（1070年）十二月，王安石升任為同中書門下平章事，亦即正式拜相，封荊國公。王安石提拔了大量新進官員如呂惠卿、曾布、章惇等人，制定新法，並在全國推行青苗法、農田水利法和募役法等新法；改革科舉制度，不再注重詩詞歌賦；改革官制，加強尚書省實權，裁冗官；改軍制，進行火器開發，推行保甲制度，注重練兵等等。

新法推行並不一帆風順，除了保守派大臣如韓琦、司馬光、范純仁等牽頭反對之外，新法在各地推行時，少不免出現種種弊病，引發民怨。熙寧六年（1073年），發生大旱，官員鄭俠乘機借「天意」攻擊新法，他繪畫《流民圖》呈獻神宗，圖中流民或身背鎖械，或口食草根，告訴神宗說旱災是王安石新法造成的，神宗大受刺激，對變法產生重大懷疑。王安石反駁說：「水旱常數，堯、湯所不免」，而且提出「天變不足畏，祖宗不足法，人言不足恤！」以強調新法的正確。但近代有學這認為「三不足」之說，是後人對王安石的抹黑。無論如何，鄭俠被貶往嶺南，而新法繼續推行。不久，王安石在多方壓力之下，第一次罷相，外放為知江寧府，當時是熙寧七年（1074年）四月。新政的第二號人物呂惠卿臨危受命，出任參知政事，繼續主持大局。