段匹石單，東部鮮卑族人。其種族之人多矯健有力，世世為當地部落首領。其父名叫務勿塵，曾出兵援助東海王司馬越征討有功，王浚表奏他為親晉王，封遼西公，並把女兒嫁給務勿塵，以結親方式來結納，以為鄰援。晉懷帝即位後，封務勿塵為大單于，段匹石單為左賢王，使他率軍幫助朝廷以行征討，假撫軍大將軍。務勿塵死後，他的弟弟涉復辰擁戴他的兒子疾陸眷繼承其父爵位封號。
劉曜威逼洛陽，王浚派遣督護王昌等率疾陸眷及其弟文鴦、從弟末杯進攻在襄國的石勒。石勒在陣上失敗退還營壘，末杯追擊進入了石勒營壘之門，被石勒抓獲。石勒以末杯為人質，派使者來與疾陸眷議和，疾陸眷準備答應，文鴦規勸說：「我們受朝廷之命討伐石勒，怎麼能為了末杯一人，而放走即將被擒的賊寇？這樣既違背了王浚的旨意，也留下了後憂之患，千萬不能答應他們。」疾陸眷不聽從，以披甲之馬二百五十匹、金銀各一簏贖回末杯。石勒釋放了末杯，又以很多的金銀珍寶彩絹等物回贈疾陸眷。疾陸眷令文鴦與石季龍結為同盟，約為兄弟，然後引兵退回。王昌獨力難以支撐，也只好撤兵而返。
建武初年(317)，段匹石單推舉劉琨為大都督，結為同盟討伐石勒，並傳檄召涉復辰、疾陸眷、末杯等從三面彙集於襄國。劉琨、段匹石單率兵進駐固安，以等候各路人馬會師。石勒感到害怕，派使者給末杯送了厚禮，末杯一方面欲報石勒的釋放之恩，一方面看到段匹石單出征在外，正好偷襲奪取他的領地，於是在涉復辰、疾陸眷面前挑撥說：「難道要叔父聽命於侄子，兄長聽命於弟弟嗎？如果真是立下大功，會獨歸於段匹石單一人。」涉復辰他們覺得有道理，一起領兵而退，段匹石單也只好罷休。後疾陸眷病死，段匹石單從薊城趕去奔喪，走到右北平，末杯宣稱段匹石單要篡奪大單于之位，途中伏擊，段匹石單戰敗。末杯於是殺掉涉復辰及其子弟族黨二百多人，自立為單于。
王浚失敗後，段匹石單領幽州刺史，劉琨從并州趕來投奔他，再次與段匹石單結盟，共同討伐石勒。段匹石單再一次被石勒打敗，士氣低落，人心渙散，他擔心劉琨會乘機對他下手，取而代之，於是殺害了劉琨。劉琨一死，大家更加離心，段匹石單看到自己已無法立足，就到北邊投靠邵續，末杯又一次擊敗了他，他受了重傷。段匹石單對邵續說：「我身為夷狄之人，但傾慕華夏禮義，現在被搞得家破人亡，你若是不忘我們的舊交，為我進兵討伐，這是你對我極大的恩惠。」邵續說：「仰仗你的威德，邵續得以報效朝廷而盡臣節。今天你有難，我怎敢袖手旁觀。」於是全力攻打末杯，差不多全殲敵軍。邵續又讓文鴦攻打占駐薊城的末杯之弟，返回時，離城還有八十里，聽說邵續已死，大家驚恐不安，許多人逃散。城池已被石季龍所圍，文鴦率百餘名親兵苦戰，才殺入城中，石季龍很快又到了城下，文鴦登上城樓看到敵兵臨近，就要出城對敵，段匹石單不許。文鴦說：「我素來以勇武聞名，所以百姓敬仰我。現看到有百姓被敵人擄走而不相救，不是大丈夫，會讓民眾失望，誰願再一次隨我去拚死一戰。」於是帶了數十位壯士跨馬而出，殺傷敵兵甚多。最後戰馬困乏，累得趴在地上起不來。石季龍大聲對他說：「兄長與我都是胡人，早就盼望能共圖大業。現老天沒有違背我的心願，讓我們今日得以相見，何必還要苦戰不去呢，快把武器放下吧。」文鴦高聲罵道：「你是反叛朝廷的賊寇，早就該死了。我兄長不聽我的主意，才使你得以這般猖狂。我情願一死，也不當你的俘虜。」於是上馬繼續戰鬥。長槊折斷，手執佩刀仍然不停地砍殺。石季龍的士卒解下馬鞍障泥來防身，從四面八方圍上來捉拿文鴦。文鴦從辰時戰到申時，直到精疲力盡才被敵人抓住。城內看到文鴦被俘，一時甚為驚慌。
段匹石單準備獨自回歸朝廷，邵續之弟樂安內史邵洎以兵相攔不許起程。邵洎又要將朝廷派來的使者王英押送於石季龍，段匹石單嚴肅地斥責他：「你不能遵循你哥哥的志向，威逼我不能回歸朝廷，更加嚴重的是，還要把天子的使者扣押起來，我雖也是胡人，但沒聽說有像你這樣的。」並因此對王英說：「我段匹石單世世代代受朝廷大恩，時刻不忘忠孝。今日身不由己，想回朝謝罪，但被人逼迫，一片忠誠難以實現。如果我能得喘息之機，未死之前，心不忘本。」於是渡黃河南下。段匹石單穿上朝服，持朝廷所授之節，和隨從一起來見石季龍。他對石季龍說：「我受朝廷大恩，立志消滅你。不幸國中自起內亂，才弄成今天這個樣子。既不能死，又不會得到你的敬重。」石勒及石季龍以前曾和段匹石單結為兄弟，石季龍起來向段匹石單行了禮。段匹石單到襄國，又不向石勒行禮，常穿朝服，手持晉朝之節。一年後，襄國有人策劃推舉段匹石單為盟主，事情敗露後，段匹石單被殺。文鴦也被鴆酒毒死，唯有末杯獨存。末杯死後，其弟段牙繼承其位。段牙死後，其後從祖就陸眷之孫段遼繼承其位。
自從務勿塵以後，正值晉室喪亂，就自己稱號即位，佔據遼西之地，管轄晉人。其地盤西邊佔有整個幽州，東邊以遼河為界，所管人戶胡漢共達三萬餘家，士卒達四五萬騎，而與石季龍相互攻打侵掠，連年戰爭不息，最後終於為石季龍攻破，將他管領的百姓數萬家遷移到司州、雍州之內。段匹石單死後，其子段蘭又聚起人馬，和石季龍對抗了很久。到石氏集團衰亡後，末杯的兒子段勤糾集羯人一萬多，守住枉人山，自稱趙王，依附於慕容鯭，不久又被冉閔打敗，遷徙到繹幕，僭位稱尊號。慕容鯭派慕容恪去攻打，段勤害怕就投降了。