嘉祐二年（1057年），王安石37岁任常州（今江苏省常州市）知县。嘉祐三年至四年（1057—1058年）任提点江东刑狱，负责督察江南东路（今江苏省长江以南地区）的司法和行政。他巡视各地，了解情况，于嘉祐三年（1057年）写了著名的《上仁宗皇帝言事书》，比较全面地分析当时的政治形势，提出革新的主张，以及如何变革培养选拔人才的措施。
嘉祐五年（1060年），王安石40岁，被召入京任三司度支判官，次年调升知制诰，掌管替皇帝起草命令、文告等事宜。熙宁元年（1068年），宋神宗赵顼即位，采纳王安石的变法主张。熙宁二年（1069年），宋神宗任命王安石为参知政事（副宰相），设立“制置三司条例司”为变法的总机构，实行革新变法。熙宁三年（1070年），王安石升为同中书门下平章事（宰相），全面开展以“理财”、“整军”为中心的革新变法运动，推行均输法、青苗法、农田水利法、免役法、市易法、方田均税法、保甲法、保马法等新法令，此外对国家政权机构、科举、学校等制度也作了一些改革。
熙宁变法，即王安石变法，一开始就受到社会上既得利益阶层及政治上的保守势力反对与阻扰。熙宁七年（1074年）六月，王安石54岁，被迫离开相位，出知江宁府（今江苏省南京市）。次年二月被召还京师，再度出任宰相。但守旧派的反对有增无减，而革新派内部也出现分裂，王安石深感难以领导这场变法运动。熙宁九年（1076年）十月，终于再次离开相位，出知江宁府。