Embora haja provas fragmentárias de actividade ao longo do Muro nos séculos V e VI, é difícil fornecer uma narrativa clara do que aconteceu na sequência do Império Romano.
Durante os séculos V e VI, as partes orientais da Grã-Bretanha foram colonizadas por pessoas do norte da Europa, a quem hoje chamamos os anglo-saxões. O registo arqueológico sugere que este povoado era maior no sul de Inglaterra do que no norte, mas os primeiros vestígios da cultura material anglo-saxónica podem ser encontrados em Yorkshire, em meados do século V último.
Versão maior do mapa de Northumbria
Nos séculos V e VI, houve uma série de pequenos reinos que surgiram na zona fronteiriça da Grã-Bretanha. Conhecemos os nomes de alguns deles, embora muitos continuem perdidos no tempo. Na zona que corresponde ao Yorkshire moderno era o reino da Deira; na zona do condado moderno de Northumberland era Bernicia; e na zona do condado moderno de Cumbria era Rheged. Eventualmente, todos eles iriam fazer parte do reino de Northumbria.
Há uma tradição registada que em 547 d.C., o ‘rei’ inglês Ida capturou Bamburgh, e os reis de Bernicia traçam a sua dinastia até Ida. Segundo o Venerável Bede, escrito no século VIII, foi Aethelfrith, neto de Ida, quem trouxe a maior expansão para a Bernícia. Tem sido argumentado pelo historiador Ian Wood que Bernicia pode ter sido centrada no rio Tyne e no extremo oriental da Muralha de Adriano.
Após várias batalhas no século VI, Bernicia e Deira foram unidas para formar o reino de Northumbria. A força combinada da Nortúmbria fez dela uma potência, e o reino expandiu-se para governar a totalidade da Grã-Bretanha média, uma área que geralmente corresponde à zona fronteiriça da Grã-Bretanha romana, centrada na Muralha de Adriano.
Há indícios de que a Muralha de Adriano continuou a desempenhar um papel nos séculos VI e VII. Por exemplo Oswald (Rei de Northumbria de 634-641/2) usou a Muralha de Adriano como um flanco protector para o seu acampamento militar na véspera da Batalha de Heavenfield perto do forte de Chesters por volta de 635.
Northumbria foi talvez o mais poderoso e bem sucedido dos primeiros reinos a emergir na Grã-Bretanha pós-romana. Produziu grandes obras de arte, tais como os Evangelhos de Lindisfarne, e as ricas fundações monásticas patrocinadas pelos reis de Northumbria produziram os melhores estudiosos da Europa. Bede foi um monge dos mosteiros gêmeos de Monkwearmouth e Jarrow, e é amplamente responsável pelo uso do sistema de datação BC/AD no Ocidente, entre muitas outras conquistas. Alcuin de York foi caçado por Carlos Magno para ser o principal estudioso da corte carolíngia no final do século 8.
Eventualmente, Northumbria foi superada em poder e influência pelos reinos de Mercia e Wessex, bem como sofrendo com as invasões vikings nos séculos 9 e 10.
No entanto, pesquisas recentes propuseram que o sucesso de Northumbria foi em grande parte devido à estabilidade e tradição marcial que a Muralha de Adriano e a zona fronteiriça do norte da Grã-Bretanha proporcionaram aos reis sucessores da Grã-Bretanha pós-romana.