Am 12. Juli 1806 schlossen sich mit der Unterzeichnung der Rheinbundakte in Paris 16 deutsche Staaten zu einer Konföderation zusammen (der Vertrag nannte sie „états confédérés du Rhinelande“, mit einem Vorläufer im Rheinbund). Der „Protektor der Konföderation“ war ein erbliches Amt des französischen Kaisers Napoleon. Am 1. August trennten sich die Mitglieder der Konföderation formell vom Heiligen Römischen Reich, und am 6. August erklärte Franz II. nach einem Ultimatum Napoleons das Heilige Römische Reich für aufgelöst. Franz und seine Dynastie der Habsburger blieben Kaiser von Österreich.
Die Konföderation sollte laut Vertrag von gemeinsamen Verfassungsorganen geleitet werden, die einzelnen Staaten (vor allem die größeren) wollten jedoch uneingeschränkte Souveränität. Anstelle eines monarchischen Staatsoberhauptes, wie es der Kaiser des Heiligen Römischen Reiches hatte, wurde das höchste Amt von Karl Theodor von Dalberg, dem ehemaligen Erzkanzler, bekleidet, der nun den Titel eines Fürstprimas der Konföderation trug. Als solcher war er Präsident des Königskollegiums und stand dem Landtag der Eidgenossenschaft vor, der als parlamentsähnliches Gremium konzipiert war, obwohl er nie wirklich zusammentrat. Der Präsident des Fürstenrates war der Fürst von Nassau-Usingen.
Im Gegenzug für ihre Unterstützung Napoleons erhielten einige Herrscher einen höheren Status: Baden, Hessen, Kleve und Berg wurden zu Großherzogtümern, Württemberg und Bayern zu Königreichen. Mehrere Mitgliedsstaaten wurden auch durch die Aufnahme der Territorien von Reichsgrafen und Rittern vergrößert, die zu dieser Zeit mediatisiert wurden. Sie mussten jedoch einen sehr hohen Preis für ihren neuen Status zahlen. Die Konföderation war vor allem ein Militärbündnis; die Mitgliedsstaaten mussten zur gegenseitigen Verteidigung umfangreiche Armeen unterhalten und Frankreich mit einer großen Anzahl von Militärs versorgen. Im Laufe der Ereignisse sahen sich die Mitglieder der Konföderation Napoleon stärker untergeordnet als sie es gegenüber den Habsburgern gewesen waren, als sie noch zum Heiligen Römischen Reich gehörten.
Nach der Niederlage Preußens gegen Frankreich im Jahr 1806 lockte Napoleon die meisten der deutschen Nebenstaaten in den Rheinbund. Schließlich traten weitere 23 deutsche Staaten dem Bund bei. Seine größte Ausdehnung erreichte er 1808, als er 36 Staaten umfasste – vier Königreiche, fünf Großherzogtümer, 13 Herzogtümer, siebzehn Fürstentümer und die Freien Hansestädte Hamburg, Lübeck und Bremen. Das westliche Rheinufer und das Fürstentum Erfurt waren vollständig vom französischen Kaiserreich annektiert worden. Damit war Napoleon entweder als Kaiser der Franzosen oder als Protektor des Rheinbundes nun Oberherr über ganz Deutschland mit Ausnahme von Österreich, Preußen, dem dänischen Holstein und dem schwedischen Pommern sowie der bis dahin unabhängigen Schweiz, die nicht zum Rheinbund gehörten.
1810 wurden große Teile des heutigen Nordwestdeutschlands schnell an Frankreich angegliedert, um das Handelsembargo mit Großbritannien, das Kontinentalsystem, besser überwachen zu können.
Der Rheinbund brach 1813 nach Napoleons gescheitertem Einmarsch in das Russische Reich zusammen. Viele ihrer Mitglieder wechselten nach der Völkerschlacht bei Leipzig die Seiten, als sich abzeichnete, dass Napoleon den Krieg der Sechsten Koalition verlieren würde.