柴荣准备亲征南唐，先派李谷统领韩令坤等十二位将军出征，同时下诏要求吴越王钱弘俶出兵常州，以牵制南唐军力。因不赞同李谷持重的策略，改命李重进为淮南道行营指挥使，自己则领赵匡胤等主动出击，取得正阳之战的胜利，且派兵攻取了南唐的滁、扬、泰、光、舒等州。
后因雨季来临，留李重进军继续围攻寿州，自己则班师回京。柴荣征集工匠，于大梁城西汴水侧造战舰数百艘，命唐降卒教北人水战，数月之后，纵横出没，殆绝唐兵。
柴荣，因南唐援军抵达、周军不利，于是再度南征，大败南唐援军于紫金山寨，消灭唐军四万人，缴获船舰数百艘及众多钱、帛、器械。寿州弹尽粮绝，向周军投降，柴荣随后自下蔡回京。
柴荣，亲率诸军第三次征南唐，攻濠州，败唐军于涡口，一鼓作气，向东横扫沿淮城栅，所向披靡。泗州守将举城投降，柴荣亲率水陆大军东下，得唐军舰船三百余艘，加之周军数百艘舰船，水陆俱奔，所向皆捷，连降濠州、涟水、亳州等地。
柴荣，亲自率军攻克楚州，再破扬州，继续扩大战果。前往泰州、广陵、迎銮江口，大败唐军。南唐元宗李璟遣使求和，进献贡品，被迫献上四州之地，画江为界，每年进献贡物十万，以求罢兵。
至此，淮南之战结束，柴荣悉平江北的淮南之地，得州十四、县六十；李璟去帝号，只称“江南国主”，自扬州还京。
柴荣，三次南征，不但使南唐俯首就范，而且震慑了南方各割据势力，为之后的北伐扫除了后顾之忧。
柴荣，亲率诸军北伐辽国，取道沧州北上，率步骑数万直入辽境。至宁州，辽宁州刺史王洪以城降。
之后，领兵水陆俱下，至益津关，守将终廷晖举城投降；至瓦桥关，守将姚内斌以城降；辽莫州刺史刘楚信举州投降；瀛州刺史高彦晖，以本城归顺；义武节度使孙行友攻克易州，擒获辽易州刺史李在钦；以瓦桥关设置雄州、益津关设置霸州，先锋都指挥使张藏英，在瓦桥关北破辽骑兵数百人，攻下固安县。
这次出师，仅四十二天，兵不血刃，连收三关三州，共十七县。柴荣大会诸将，准备乘胜夺取幽州，诸将均认为不可，柴荣不听。夜间，柴荣突患疾病，只得自雄州回师。
昭义节度使李筠，攻克北汉辽州，擒获其刺史张丕旦。柴荣回到开封，解除张永德殿前都点检职务，命赵匡胤接任，封长子柴宗训为梁王。
柴荣，因病在开封万岁殿驾崩，终年三十九岁，在位六年，谥号睿武孝文皇帝，庙号世宗。
柴荣，励精图治，致力于统一大业，曾立下“以十年开拓天下，十年养百姓，十年致太平”的壮志。在位期间，进一步在郭威的基础上改革朝政，整军练卒、裁汰冗弱、招抚流亡、减少赋税，修订礼乐、制度、刑法，抑制佛教，使得后周政治清明、百姓富庶，中原地区经济开始复苏，史家称赞其“神武雄略，乃一代之英主也”。
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