盡管建立統一的王朝對科學的發展有著十分重要的影響，但中國古代科學的發展在很大的程度上並不完全直接依賴於王朝的統一或分立，而直接地依賴於各個時代的社會生活和文化潮流能使多少有才智的人把精力放在科學方麵。戰爭衝擊波常常並不直接摧毀科學家的事業，況且戰亂的環境中總會留出一些和平安定的時間和空間，也有一些人因為戰亂打斷了正常的入仕宦途，放棄經學而轉向科學。各派宗教交彙的氣氛中，科學之樹仍然會抽出青嫩的新芽。
三國時的數學家趙爽對先人成果有興趣，他在注《周髀算經》的時候對勾股定理、勾股弦的關係式、二次方程的解法等都有幾何的證明。
數學家劉徽（魏國人），是這個時代出現的一顆科學明星，也是一位世界有名的古代數學家。劉徽對中國最重要的數學經典《九章算術》中的大部分算法作了理論性的論證，首次用無限增加圓的內接正多邊形的邊數的方法（割圓術）來求圓的周長和麵積，把極限概念應用到解題之中。劉徽的成就體現在他的《九章算術注》和《海島算經》兩部著作中。《九章算術注》成書的263年正是魏國大將鄧艾（197～264）攻破成都滅亡蜀國之時。《海島算經》在唐代被列入國家學校的算經十書中。
劉徽用割圓術求得了一個當時世界上最精確的π值：3.1416.中國人在漢朝之前都把圓周率當作3.西漢的劉歆、東漢的張衡、劉徽的同時代人王蕃（228～266，吳國將軍）等人都研究了圓周率，但劉徽的數字最為精確。
劉徽之後，皮延宗（比劉徽約晚100年）繼續研究了圓周率。隨後，南朝的祖衝之（429～500）用劉徽的方法求得了一個有效數字精確到第7位的值（後來，直到1000年後，阿拉伯人阿爾·卡西（1427年寫出《算術之鑰匙》一書）和法國人維葉特（1540～1603）才求出了超過祖衝之的圓周率值）。祖衝之受到朝廷重視，參加了當時修訂曆法的工作，並向守舊的學者和官吏們解釋日月星辰的運行並非神怪，而是有形可檢、有數可推的自然現象。他計算出的回歸年長度隻和今天的值相差46秒。另外，對前人已算出的五星會合周期，他也計算得更精確了。這位大數學家也是一位機械專家，他重造了三國時馬鈞的指南車，製造過千裏船和水碓。技術才能和數學才能在他身上完美地結合在一起。祖衝之生前著述甚多，其中《綴術》一書最負盛名。據說他的兒子祖日恒製造了第一個八尺銅表（水平儀），還作為一個數學家修訂了父親編製的大明曆，並求出了球體積的計算公式。
劉徽和祖衝之父子的成就表明中國人的數學才能是卓越的。如果曆史能夠使下一代人在他們成就的基礎上連續地研究，就會使數學進入嶄新的領域，但古代社會常常不能保證這一點。
在數學方麵還應提到北魏人張丘建所撰的《張丘建算經》、北周人甄鸞所撰的《五曹算經》和《五經算術》。這三部書都在算經十書之列。其中張丘建在他的著作中提到了前代的名著《孫子算經》。
戰爭戕殘生命，滋養瘟疫，饑荒減滅人口，也阻止人口增長。在東漢末人口減至2000多萬後，這個不安定的時代人口增加的幅度並不很大，而且經常是波動的。直至隋朝時的606年，才增到4600多萬。權貴富門求壽，平民百姓求康，醫生始終是生命的守護神。魏晉間的名醫王叔和（暮年當過西晉的太醫令）寫成的《脈經》是中國現存最早的脈學專著，奠定了中醫脈學診斷的理論基礎。他的同時代人皇甫謐（215～282）是當時最有名的民間醫學家。在他去世的兩年前（280），晉的大將王（206～286）強大的水軍船隊沿長江而下吞滅了吳國。皇甫謐對晉以前的針灸學作了係統的總結，結合自己的從醫體會寫出了《黃帝三部針灸甲乙經》。這是中國最早的針灸學經典專著，對後世的針灸術產生了重大影響。