Śmierć Jana Olbrachta, która nastąpiła w 1501 roku, ponownie postawiła Rzeczpospolita w sytuacji wybory następcy tronu. Został nim Aleksander, Jagielonczyk, który swe rządy sprawował w latach 1501 do 1506 roku. Na początku swego panowania zaakceptował przywilej mielnicki, którego głównym postanowieniem było przekazanie władzy państwowej głównie w ręce senatu. Poruszał on także zagadnienia unii pomiędzy polska i Litwa. Z początkiem sprawowania władzy musiał się zmierzyć z Moskwa, która nękała Litwę. Pod nieobecność Aleksandra całość władzy przejął senat, co okazało się jednym najgorszych posunięciem króla, bowiem przyczyniło się do pogłębienia kryzysu w państwie. Ten chaos wewnętrzny został wykorzystany m.in. przez Stefana mołdawskiego, który przejął na krotko Pokucie. Król wobec zaistniałej sytuacji wycofał postanowienia względem senatu, i postanowił w 1505 roku porozumieć się z izba poselska, które przeszło do historii pod nazwa nihil novi. Do głównych postanowień należy wprowadzenie wymogu akceptacji przez izbę poselska i senat wszelkich zmian prawnych w Polsce.
Rok później król przedstawił Statusy Laskie, zbiór aktów, które były brzemienne dla dalszego funkcjonowania naszego państwa, król pozbawił się władzy podejmowania decyzji bez udziału szlachty. Potwierdzają to słowa, które wykreowano po uchwaleniu statusów "Nic o nas bez nas". Jest to początek demokracji szlacheckiej na ziemiach polskich.
Król w okresie swych krótkich rządów musiał zderzyć się z wojnami prowadzonymi z Moskwa i jej nowym władcą Wasylem III a także Tatarami. Konfliktu z Rosja nie udało się zakończyć natomiast armie tatarskie w 1506 roku, którymi dowodzili synowie Menglii - Gireja, Beti i Burasza, zajęły kolejno kijowszczyznę, Podole, Wołyń i Ruś Czerwoną. Wojska litewskie pod dowództwem kniazia Glińskiego rozgromiły Tatarów pod Kłeckiem. Lecz sukces nie pomógł królowi, który umiera 20 sierpnia 1506 roku. Jego krótkie panowanie przyniosło Polsce tylko straty, w postaci utraty terenów Czechy czy Śląsk, które zawładnęła dynastia Habsburgów. W sprawach wewnętrznych rozpoczął proces budowania demokracji parlamentarnej w Polsce, co zapoczątkowało okres upadku rzeczpospolitej.
Jego następcą tronu został najmłodszy z Jagiellonów, Zygmunt, opatrzony przydomkiem Stary (1506-1548). W 1508 roku zdecydował się on zakończyć stan wojny z Moskwą, podpisując wieczny trwały pokój bez żadnych strat terytorialnych ze strony Litwy. Aczkolwiek pomimo funkcjonowania wiecznego pokój doszło do wojny w 1514 roku połączone wojska polsko-litewskie musiały przeciwstawić się sile wojsk Moskwy. Doszło do bitwy pod Orszą z 8 września 1514 roku, która zakończyła się wielkim sukcesem wojsk rzeczpospolitej. Był to jeden z większych sukcesów ery Jagiellonów Zygmunt stary pozbawił na wiele lat impetu groźnego agresora z Moskwy w osobie Wasyla III. Podczas obrad zjazdu wiedeńskiego w 1515 roku doszło do kompresu pomiędzy Węgrami a polska, Jagiellonowie zrzekali się korony węgierskiej w zamian Węgrzy nie będę współpracować pomagając Moskwie i zakonowi krzyżackiemu, dwom największym ówcześnie wrogom polski. Zresztą problem Moskwy szybko powrócił w 1517 roku zawarto sojusz Moskwy z zakonem skierowanym przeciwko Polsce, co spotkało się z odezwa polski i doprowadziło do kolejnej wojny. Wojna skończyła się podpisaniem pięcioletniego rozejmu. Dwa lata później nadchodzi czas rozprawy z zakonem krzyżackim, Polacy szybko przejmują zamek w Królewcu był on stolica zakonu. Szybkie działania polskie przynoszą sukcesy i stanowią o złamaniu się potęgi zakonu. Wojna zakończyła się podpisaniem 8 kwietnia 1525 roku traktatu w Krakowie, według postanowień Albrecht doprowadził do sekularyzacji państwa pruskiego i stal się Kiesiem Prus i lennikiem Polski. Król doprowadził do złożenia przez Albrechta uroczystego złożenia hołdu potwierdzającego jego stosunek lenny miało to miejsce 10 kwietnia 1525 roku. Końcem sporów było ostateczne przyłączenie Mazowsza do Korony.
Jedynym zmartwieniem Zygmunta była śmierć w 1526 roku Ludwika węgierskiego króla czech i Węgier w bitwie pod Mohacze. Efektem tego było zajęcie przez Habsburgów Czech i Śląska, rozpoczęła się ponadto walka o tron węgierski pomiędzy Habsburgami, Turkami i Węgrami których reprezentował zięć Zygmunta starego Jan Zapolya. Pomimo nacisków ze strony doradców w tym żony Bony król polski nie zajął stanowiska w sporze, wykorzystując jedynie sytuacje do zawarcia pokoju wieczystego z Turcja w 1533 roku, przedłużony następnie w 1553 roku. To także jedna z jego zasług dającą Polsce bezpieczne na granicy na południu na wiele lat, aczkolwiek walczył także o polskie wpływy w Mołdawii ponadto odzyskano Pokucie.
Osiągnięcia Zygmunta starego zdecydowanie przeważają nad jego klęskami, Zygmunt stary dużą uwagę skupił ratowaniu finansów z Królestwem, wprowadzając nowe systemy cel. Na jego sukces przyczynił się także szacunek dla swoich doradców, których wybierał z grona ludzi wybitnych i wykształconych.
Jego następcą został Zygmunt II August panujący w latach od 1548 roku do 1572 roku. Syn Zygmunta starego przejął koronę już u schyłku życia ojca, było to możliwe dzięki elekcji vivente rege ( co znaczy za życia króla) w 1530 roku. Król Zygmunt II po śmierci swojej pierwszej żony, ponownie się ożenił z przedstawicielka coraz potężniejszej rodziny Radziwiłłów z Barbara Radziwiłłówną.
Swoje panowanie rozpoczął od interwencji o Inflanty, terenów gdzie znajdowały się liczne porty handlowe o znaczeniu strategicznym. W 1557 roku Zygmunt podpisał traktat w Pozwolu z Zakonem Kawalerów Mieczowych było to skutkiem najazdu wojsk moskiewskich na Inflanty, o które bój toczyli także Szwedzi i Duńczycy. W 1561 roku zatwierdzono traktat wileński postanawiał on podziale Inflant na lenno polskie a także ustanawiał dziedziczne księstwo kurlandzkie, które przypadło w udziale ostatniemu mistrzowi zakonu pozbawianego habitu Gotthardowi Kettlerowi, który przeszedł na luteranizm. Lecz nie zapobiegło to dalszym wojnom o te tereny, w latach 1563-1570 dochodzi do wybuchu pierwszej wojny północnej ze Szwedami, która zakończyła się polubownie po tym jak Jan II waza mąż Katarzyny Jagiellonki został królem Szwecji, bowiem doszło do podpisania rozejmu. Wojna zakończyła się pokojem w Szczecinie, który podtrzymywał przynależność Inflant do Polski, choć pominięto w nim stanowiska państwa moskiewskiego.
W poczet zasług Zygmunta Augusta na pewno można zaliczyć przyłączenie do polski Inflant, to podniosła rangę naszego kraju w rejonie morza bałtyckiego. Król podtrzymał także przyjazne stosunki z Turcja rozpoczęte za czasowa panowania swojego ojca, co dawało spokój na południowych granicach królestwa. Na niekorzyść króla przemawiają wojny toczone z Rosja, które kończyły się tylko utrata terenów Litwy na rzecz Moskwy. W sprawach krajowych dążył do wdrażania ruchu egzekucyjnego od roku 1562. W następnym roku sejm Piotrowski rozpoczęła się realizacja tych planów, dokonano uzdrowienia skarbu państwa. Ponadto zadano do scalenia królestwa, dlatego w 1569 roku przeprowadzono przyłączenie do Korony Podlasia, Ukrainy i Podola a także ograniczono swobodę Prus królewskich.
Dzięki działaniom króla zmieniono status unii lubelskiej przekształcono ja z unii personalnej w unie realna, oznaczało to ze oba królestwa miały wspólnego władcę, sejm, monetę i politykę zagraniczna. Zachowano jedynie odrębne wojsko, skarb a także odrębną administracja.
Reasumując rządy Jagiellonów w XVI wieku często nazywane są przez historyków złotym wiekiem. Nastąpił rozkwit gospodarczy i kulturalny królestwa a także potwierdzono i zrealizowano unie lubelska.
