西败后蜀
显德二年（955年），柴荣派向训（向拱）、王景率军西征后蜀，欲收复秦、凤、成、阶四州。
七月，向训等被阻于凤州，战事陷于僵局，而西征之师的军需供应不继，宰臣执意请求罢兵。柴荣派赵匡胤作为特使前往秦州前线视察战局，赵匡胤返回后，认为定能获胜，从而坚定了柴荣的攻讨之志。
闰九月，周军大破后蜀，秦、成、阶三州相继归附。至十一月，攻克凤州，尽复四州之地。
三征南唐
显德二年（955年）十一月，柴荣准备亲征南唐，先派李谷统领韩令坤等十二位将军出征。同时下诏要求吴越王钱弘俶出兵常州，以牵制南唐军力。次年，因不赞同李谷持重的策略，改命李重进为淮南道行营指挥使，领赵匡胤等主动出击，取得正阳（今安徽颍上西南）之战的胜利，且派兵攻取了南唐的滁（今安徽滁县）、扬（今江苏扬州）、泰（今属江苏）、光（今河南潢川）、舒（今安徽潜山）等州。
后因雨季来临，留李重进军继续围攻寿州（今安徽寿县），自己则班师回京。五月，柴荣征集工匠“于大梁城西汴水侧造战舰数百艘，命唐降卒教北人水战。数月之后，纵横出没，殆绝唐兵”。
显德四年（957年）二月，柴荣因南唐援军抵达、周军不利，于是再度南征，大败南唐援军于紫金山寨，消灭唐军四万人，缴获船舰数百艘及众多钱、帛、器械。三月，寿州弹尽粮绝，向周军投降。柴荣随后自下蔡回京。十一月，柴荣亲率诸军第三次征南唐，攻濠州（今安徽凤阳西北），败唐军于涡口。一鼓作气，向东横扫沿淮城栅，所向披靡。十二月，泗州（今安徽泗县东南）守将举城投降，柴荣亲率水陆大军东下，得唐军舰船三百余艘，加之周军数百艘舰船，水陆俱奔，所向皆捷，连降濠州、涟水、亳州等地。
显德五年（958年）正月，柴荣亲自率军攻克楚州（今江苏淮安）。二月，再破扬州，继续扩大战果。三月，前往泰州、广陵、迎銮江口，大败唐军。南唐元宗李璟遣使求和，进献贡品，被迫献上四州之地，画江为界，每年进献贡物十万，以求罢兵。至此，淮南之战结束。柴荣悉平江北的淮南之地，得州十四、县六十；李璟去帝号，只称“江南国主”。四月，自扬州还京。
柴荣三次南征，不但使南唐俯首就范，而且震慑了南方各割据势力，为之后的北伐扫除了后顾之忧。
北伐幽燕
显德六年（959年）四月，柴荣亲率诸军北伐辽国，取道沧州（今属河北）北上，率步骑数万直入辽境。至宁州，辽宁州刺史王洪以城降。之后，领兵水陆俱下，至益津关（位于今河北霸州境内），守将终廷晖举城投降。至瓦桥关（今河北雄县城西南），守将姚内斌以城降；辽莫州（今河北任丘北）刺史刘楚信举州投降。
五月，瀛州（今河北河间）刺史高彦晖以本城归顺。义武节度使孙行友攻克易州（今河北易县），擒获辽易州刺史李在钦。同月，以瓦桥关设置雄州、益津关设置霸州。先锋都指挥使张藏英破在瓦桥关北破辽骑兵数百人，攻下固安县。
这次出师，仅四十二天，兵不血刃，连收三关三州，共十七县。五月丙午日，柴荣大会诸将，准备乘胜夺取幽州（今北京市），诸将均认为不可，柴荣不听。夜间，柴荣突患疾病，只得自雄州回师。
壮志未酬
显德六年（959年）六月，昭义节度使李筠攻克北汉辽州，擒获其刺史张丕旦。同月，柴荣回到开封，解除张永德殿前都点检职务，命赵匡胤接任；封长子柴宗训为梁王。
同年六月十九日（7月27日），柴荣因病在开封万岁殿驾崩，终年三十九岁，在位六年。八月，谥号睿武孝文皇帝，庙号世宗。十一月，葬于新郑陵上村的庆陵。
