隋唐时期是中国传统社会发展的鼎盛时期，传国玉玺牢固地掌握在皇室手中，被封为国家至宝，没有出现什么传说。唐末朱温篡位后，历史进入了纷扰的五代十国时期。玉玺再次遭遇乱世，厄运迭起。朱温建立的后梁掌握玉玺没几年就被后唐给取代了。公元937年1月11日，后唐河东节度使石敬瑭带契丹军攻至洛阳。后唐末帝李从珂怀抱着传国玉玺登上玄武楼自焚。玉玺从此下落不明。
后周太祖郭威登基时，曾遍寻传国玉玺而不着，便刻了“皇帝神宝”等两方印玺，聊作安慰。这两方印玺一直到北宋都是皇拳的象征。宋朝一直没有放弃重新发现传国玉玺的希望。宋哲宗绍圣三年，咸阳有个人叫段义。他声称自己在修房舍时从地下掘得“色绿如蓝，温润而泽”、“背螭钮五盘”的玉印就是失踪多时的传国玉玺，献给朝廷。朝廷很重视，翰林学士蔡京等十三名人员认真考证，认定这是“真秦制传国玺”。
《宋史》专门记载道：绍圣末，朝廷得玉玺，下礼人诸儒议，言人人殊。李公麟曰：“秦玺用蓝田玉，今玉色正青，以龙蚓鸟鱼为文，著‘帝王受命之符’，玉质坚甚，非昆吾刀、蟾肪不可治，琱法中绝，此真秦李斯所为不疑。”议由是定。.元符元年三月，翰林学士承旨蔡京及讲议人十三员奏：按所献玉玺，色绿如蓝，温润而泽，其文曰“受命于天，既寿永昌”。其背螭钮五盘，钮间有小窍，用以贯组。又得玉螭首一，白如膏，亦温润，其背亦螭钮五盘，钮间亦有贯组小窍，其面无文，与玺大小相合。篆文工作，皆非近世所为。臣等以历代正史考之，玺之文曰“皇83 帝寿昌”者，晋玺也；曰“受命于天”者，后魏玺也；“有德者昌”，唐玺也；“惟德允昌”，石晋玺也；则“既寿永昌”者，秦玺可知。今得玺于咸阳，其玉乃蓝田之色，其篆与李斯小篆体合。饰以龙凤鸟鱼，乃虫书鸟迹之法，于今所传古书，莫可比拟，非汉以后所作明矣。
不过，后人觉得宋史的几处记载都令人生疑。宋史既然一一列举了“玉玺”身上的刻字，但没有提及“大魏受汉传国玺”和“天命石氏”等刻字。后人们更愿意相信这个所谓“玉玺”是蔡京等人为欺骗皇帝而玩的把戏，宋徽宗是个昏君，好风雅篆刻，曾经刻了皇帝印玺十方。有人说这是宋徽宗画蛇添足，自欺欺人；更多的人认为这是宋徽宗在没有真正传国玉玺的情况下，多刻玉玺，淡化真正传国玉玺的地位。
公元1293年，元世祖忽必烈病死，遗嘱由皇太孙铁穆耳回朝即位。铁穆耳在回大都的路上，右丞相张九思献上“传国玉玺”一枚，说是秦朝相传的国玺，但这个玉玺没有被其他人看过，可信性可想而知。