显德七年正月初，赵匡胤指使人谎报军情，暗中与赵匡胤勾结的次相王溥，促使首相范质仓促派赵匡胤率军北上，石守信是殿前司留京的最高长官，是赵匡胤事前安排的内应。赵匡胤于当天晚上准备兵变时，派心腹小校郭延赟驰回京城向石守信报告，石守信立即部署"将士环列待旦"，等待策应赵匡胤兵变部队回京。由于有石守信等指挥的殿前司禁军策应，赵匡胤的兵变部队得以顺利进城。
可以说，没有石守信的里应外合，赵匡胤是不可能如此顺利的进城的，也不可能轻而易举改朝换代；可以说，宋朝的建立，石守信功不可没。
宋朝建立后，石守信列在六位主要开国元勋之首，升任侍卫马步军副都指挥使，并改兼归德军节度使。后来李筠、李重进反叛，石守信率军讨平李筠、李重进叛乱，出任马步军副侍卫都指挥使、侍卫亲军马步都指挥使等职。自杯酒释兵权后，专事聚敛，积财巨万。
宋太宗时期，随征辽国，迁镇安军节度使、守中书令，封卫国公。太平兴国九年，去世，享年五十七岁。追赠尚书令、秦王、封武威郡王，谥号武烈。
