Sử liệu cổ Trung Quốc cho biết, sau thời kỳ Lâm Ấp lập quốc, nhà Đông Hán tiếp tục đô hộ Giao Châu nhưng đã suy yếu dần. Năm 220, Hán Hiến Đế thoái vị, Trung Quốc hình thành thế tam quốc Ngụy – Thục – Ngô. Tình hình khu vực Giao Chỉ, Cửu Chân, Nhật Nam không ổn định.
Với điều kiện đó, ở phía Nam, nước Lâm Ấp có điều kiện để củng cố đất nước. Từ thập kỷ 20 của thế kỷ III, vua Lâm Ấp đã chấp nhận sự vận động của quan lại Đông Ngô, gửi sứ bộ sang Giao Châu triều cống để giữ quan hệ hòa hiếu. Nhưng mặc khác, Lâm Ấp đã chuẩn bị để bành trướng lãnh thổ lên phía Bắc. Năm 248, tận dụng thời cơ từ cuộc khởi nghĩa của Bà Triệu ở Cửu Chân, Lâm Ấp đưa quân tiến đánh huyện Thọ Lãnh. Quân Lâm Ấp chiếm được thành Khu Túc, lấy huyện Thọ Lãnh làm biên giới, nước Lâm Ấp từ huyện Tượng Lâm mở rộng ra đến khu vực trên sông Gianh.
Từ khi lập quốc cho đến nửa đầu thế kỷ thứ IV, tình hình thuận lợi, Lâm Ấp đã có điều kiện để củng cố và mở rộng đất nước. Suốt một vùng từ phía Nam đèo Hải Vân cho đến Bắc sông Gianh, các cộng đồng cư dân bản địa đã từng bước được tổ chức lại, hình thành một nhà nước độc lập, một trong những vương quốc ra đời sớm ở Đông Nam Á.
Đến nay, những dấu tích về văn hóa Champa cổ có niên đại từ thế kỷ thứ III đến thế kỷ thứ IV chưa tìm tháy trên vùng đất Thừa Thiên Huế nói chung và Hương Thủy nói riêng. Nhưng qua thư tịch và những hiện vật tìm thấy ở những vùng tiếp cận, bóng dáng của con người và vùng đất này vào thời kỳ Lâm Ấp dựng nước đã thấp thoáng.
Sau một thời kỳ liên tục bị Lâm Ấp tiến công mở rộng lãnh thổ, vào nửa cuối thế kỷ thứ IV, nhà Tấn quyết định tổ chức phản công đánh trả lại Lâm Ấp. Năm 349, quân Tấn tiến đánh Lô Dung của Lâm Ấp, quân Lâm Ấp đã đẩy lui được đợt tiến công, nhưng Phạm Văn – vua Lâm Ấp đã bị thương nặng trong chiến trận và chết cùng năm đó. Con Phạm Văn là Phạm Phật lên ngôi chưa đầy hai năm, quân Tấn lại tiến đánh vùng Thọ Lãnh của Lâm Ấp, Phạm Phật thua trận phải đầu hàng. Năm 353, Thứ sử Giao Châu là Nguyễn Phu thừa lúc Lâm Ấp suy yếu đã đưa quân vào phá được hơn 50 lũy.
Đến cuối năm 359, Thứ sử Giao Châu là Ôn Phóng Chi tiến chiếm Thọ Lãnh, quân Lâm Ấp chống cự quyết liệt nhưng cuối cùng yếu thế phải đầu hàng, Lâm Ấp xin nhường lại một phần đất của quận Nhật Nam cũ, lấy cửa sông Ôn Công làm ranh giới giữa Lâm Ấp và Giao Châu.
Càng thất bại, Lâm Ấp càng nung nấu ý chí phục thù, liên tục các năm 399, 405, 407, 414, 417 … Lâm Ấp tổ chức đánh phá các vùng đất thuộc ba quận Nhật Nam, Cửu Chân và Giao Chỉ. Tuy nhiên, thời kỳ này, những cuộc tranh giành nội bộ lại liên tiếp diễn ra, dẫn đến việc Phạm Dương Mại I chiếm ngôi vua làm cho Lâm Ấp suy yếu. Các triều đại Trung Quốc lợi dụng tình thế này để đưa quân đánh phá và khống chế Lâm Ấp.
Tuy nhiên, từ đầu thế kỷ thứ VII đến giữa thế kỷ thứ X, ngoại trừ những biến động nội bộ, Lâm Ấp có sự yên ổn đáng kể, tạo điều kiện để vùng đất là Thừa Thiên Huế ngày nay, trong đó có Hương Thủy, trong lòng vương quốc có điều kiện phát triển cả về kinh tế lẫn văn hóa. Điều này đã được xác định bởi hầu hết các công trình kiến trúc và bi ký còn tồn tại trong vùng đất Thừa Thiên Huế và vùng tiệm cận Quảng Trị, Quảng Bình. Ở Hương Thủy, phế tích ở phường Thủy Lương, là một trong số đó. Giai đoạn đó, từ cái tên Lâm Ấp, vương quốc đã được gọi thành tên mới: Champa.
Trong gần 200 năm, kể từ thế kỷ thứ VIII, Champa đã lớn mạnh nhất trong lịch sử của vương quốc, với một lãnh thổ rộng lớn, trải từ đèo Ngang đến tận Đồng Nai, phân chia thành 5 tiểu quốc là Indrapura, Amaravati, Vijaya, Kauthara và Panduranga.
Suốt thời gian từ khi nước Đại Cồ Việt lập quốc đến những năm người Việt cùng Champa chống quân Mông Nguyên cuối thế kỷ XIII, đã có những va chạm, xung đột. Trong đó, vùng đất Thừa Thiên Huế là một trong những chiến trường của 2 bên. Nhưng cũng có những khoảng thời gian khá dài 2 nước giao hảo với nhau. Liên tục trong nhiều năm, năm từ năm 1073 đến 1126, Champa đều sai sư sang triều cống Đại Việt và giữ hòa hiều. Mối quan hệ khi hào hiếu khi chiến tranh đó đã khiến cho vùng đất Thừa Thiên Huế ngày nay khó có thể phát triển mạnh mẽ trong giai đoạn sau thế kỷ X. Vùng đất cổ Thừa Thiên Huế ngày xưa, trong đó có Hương Thủy, với những cư dân bản địa ban đầu đã từng bước hòa nhập với cộng đồng các dân tộc của vương quốc Champa, xây dựng nên một trong những vương quốc đa dân tộc cổ nhất ở Đông Nam Á.