晋阳城建好后，赵氏家族经历了“范、中行氏之乱”、“智伯决水灌城”两次危难，最后都以晋阳城为屏障安然度过。

晋定公十二年（前500年），赵简子围卫，卫人惧，以500家奴隶献赵，赵简子将其暂时安置在邯郸。晋定公十五年 （前497年），赵简子向邯郸赵午索取卫贡500家去充实晋阳，赵午抗命不遵，赵简子一怒之下将午杀死，午子赵稷与家臣涉宾便率邯郸兵反叛赵简子。当时赵简子为晋国正卿，本想借用其他几家卿大夫的力量来平息这场赵氏家族的内部争斗，不料赵午是中行文子（荀寅）的外甥，而中行文子又与范吉射为姻亲，所以这两家与赵午合兵一处，围攻赵简子的官邸。赵简子寡不敌众，只好北走“入于晋阳以叛”，躲避范氏、中行氏之乱。晋国六卿中的韩简子比较亲近赵氏，又与中行文子不和；而魏襄子又与范吉射相恶；智跞欲使另一大夫梁婴父为卿，苦无空缺，想逐中行文子以梁代之；范氏、中行氏又想趁机废除晋定公另立新君，率师进攻公室。在这种错综复杂的形势之下，韩、魏、智三卿与晋定公合力平乱，范吉射和中行文子逃往朝歌，晋国内战方告结束。时隔不久，晋定公又从晋阳召回赵简子，让其重新执政。赵简子回绛都后与诸卿结盟，几年以后彻底消灭范氏、中行氏，此后“赵名晋卿，实专晋权，奉邑侔于诸侯”。

晋出公十八年（前457年），晋国正卿赵简子卒，智氏卿族的智伯（名瑶，伯是爵号）成为执掌晋国大权的正卿。智伯的野心很大，总想灭掉他人，由自己独霸晋国，曾以馈赠大钟为诱饵，偷袭位于今盂县一带的仇由国。晋哀公四年（前453年），智伯借口恢复晋国霸主地位，假称奉哀公之命伐越，要韩、魏、赵三卿各献地百里给公家。智伯所谓的“公家”就是智家，韩、魏两家惧怕智伯淫威，如数交出土地，唯赵襄子（名无恤，赵简子次子）对智伯的无理要求断然拒绝。智伯大怒，逼迫韩、魏一同出兵攻赵，答应灭赵以后三家平分其土地、人口。赵襄子想起父亲的遗训，决定退守晋阳，智、韩、魏三家联军尾随其后，将晋阳城团团包围。晋阳城经过董安于、尹铎的修筑和治理，城郭高大坚固，粮草充足，民心归附。赵襄子又听从谋士张孟谈建议，熔化宫殿柱础制成箭镞，拆除宫墙中的蒿楚做成箭杆，用以抵御敌军围攻，智伯久攻晋阳不下，后来发现晋阳城地势低洼，遂筑堤坝决引汾、晋之水（《战国策》作晋水，《史记》作汾水）围灌晋阳城。晋阳城被水困一年（一说三年），城墙“不浸者三版”（“版”指版筑的挡土板宽度，三版约相当于5尺），城中军民团结一致，“民无叛意”。再后，城中潮湿不堪，“巢居而处，悬釜而炊，财食将尽，士卒病羸”，局势万分危急，张孟谈献计并自荐前往游说韩、魏。是夜，张孟谈划小木筏潜入韩、魏营中，陈以“唇亡齿寒”之利害。韩康之和魏恒子平素不满智伯的专横跋扈，参战本非心甘情愿，又顾及日后智伯势大危害自家，所以决心倒戈，与张孟谈订立了同盟。三家约定时间决堤反灌智伯营寨，智军措手不及连连败退，智伯乘坐小船逃过洞涡水，被赵襄子追杀于凿台（遗址在今榆次郭家堡），晋阳之围终于得解。赵、韩、魏三家灭掉智氏一族，平分其土地、人口，晋国四卿并立的局面从此改由三卿取而代之。

晋阳古城遗址古城营村西，有“智伯渠”逶迤向西南通往晋水源头难老泉，此即春秋末期晋卿智伯水灌晋阳城时所开引水渠，被后人利用浇灌农田，沿用旧名至今。