Stefan Dečanski i Velbužd
Kralj Stefan Dečanski, sin kralja Milutina, porazio je 1330. kod Velbužda bugarsku vojsku cara Mihaila Šišmana, koji je u bici poginuo. U bici se istakao mladi kralj Stefan Dušan. Posle te pobede Srbija je postala najjača država na Balkanu. Stefan Dečanski započeo je gradnju manastira Dečani, a dovršio ju je Dušan. Graditelj je, prema natpisu na crkvi, bio fra Vita iz Kotora, a crkva u Dečanima najveća je sačuvana srednjovekovna crkva na Balkanu, sa izuzetno mnogo fresaka. Godine 1331. Dušan je, uz podršku dela vlastele, zbacio oca i postao kralj.
Car Dušan i njegova država
Dušan je osvajao vizantijske oblasti na jugu, sve do Epira i Tesalije, jer je Vizantija bila oslabljena građanskim ratom. Godine 1345. osvojio je Ser i država je izbila na Egejsko more. Carigrad nije mogao da napadne jer nije imao flotu, a Venecija, od koje je tražio brodove, nije pristala. Na severu je ratovao sa Ugarskom, a sa Bugarskom se povezao brakom sa Jelenom, sestrom bugarskog cara Jovana Aleksandra. Godine 1346. srpska arhiepiskopija uzdignuta je u patrijaršiju sa sedištem u Peći, a prvi patrijarh Joanikije zatim je, na Uskrs, u Skoplju krunisao Dušana za cara. Dušan se nazivao „car Srba i Grka“, jer je vladao srpskim zemljama i osvojenim vizantijskim oblastima. Njegov sin Uroš tada je krunisan za kralja, a velikašima je Dušan, po vizantijskom uzoru, davao titule despota, sevastokratora i kesara. Umro je 1355. i sahranjen je u svojoj zadužbini, manastiru Svetih arhanđela kod Prizrena.
Dušanov zakonik i srpsko društvo
Dušanov zakonik donet je na saboru u Skoplju 1349, a dopunjen u Seru 1354. godine. Trebalo je da u velikoj i raznorodnoj državi uvede ista pravila, a danas je jedan od najvažnijih pisanih izvora za srpski srednji vek. Jedna od najpoznatijih odredbi traži da sudije sude po zakoniku, a ne iz straha od cara. Društvo je bilo staleško i nejednako, pa je kazna zavisila od položaja onoga ko je prestup učinio. Povlašćeni su bili vlastela, koja je posedovala zemlju i učestvovala u saboru, i sveštenstvo, čiji su manastiri imali velika vlastelinstva. Zavisno stanovništvo zvalo se sebri: meropsi su bili zemljoradnici, a vlasi stočari. Meropah je davao deo prinosa i radio rabotu na gospodarevoj zemlji. Na dnu društva bili su otroci. Sasi su bili rudari sa povlasticama, a Novo Brdo jedan od najvažnijih rudnika srebra; trgovinu su vodili uglavnom Dubrovčani. Baština je bila nasledni posed kojim se slobodno raspolagalo, a pronija posed dobijen od vladara uz obavezu vojne službe.
Car Uroš, Marička bitka i kraj Nemanjića
Dušana je 1355. nasledio sin Uroš, kome je narodna tradicija dala nadimak Nejaki. Za vreme njegove vladavine jačali su oblasni gospodari, velikaši koji su sami upravljali delovima države. Među njima su bili braća Mrnjavčević: Vukašin, koji je 1365. krunisan za kralja i postao Urošev savladar, i despot Uglješa, koji je upravljao oblašću oko Sera. Godine 1371. Osmanlije su u Maričkoj bici pobedile, a Vukašin i Uglješa su poginuli; Osmanlijama se otvorio put dublje na Balkan. Iste godine umro je car Uroš bez naslednika i time se završila vladavina dinastije Nemanjića, ali ne i srpska država. Vukašinov sin Marko vladao je oblašću oko Prilepa kao osmanski vazal i poginuo je 1395. u bici na Rovinama, a narodne pesme od njega su stvorile junaka Kraljevića Marka, koji jaše Šarca i bori se protiv Turaka.