乡公曹奂入继帝位，遂迁中抚军，进封新昌乡侯。
司马炎站着时头发拖到地上，手臂垂下时超过膝盖。但他的弟弟司马攸（过继给司马师）“性孝友，多材艺，清和平允”，名声高过司马炎，因此司马昭意让司马攸继承王位。司马炎询问裴秀“人有相否”，裴秀见到司马炎的异相，就归心于他。羊琇也帮司马炎出谋划策，观察时政得失，都让司马炎预先记住，以备司马昭询问。后来司马昭正式提出立储问题时，山涛、贾充、何曾、裴秀都反对立司马攸，主张立司马炎。于是在咸熙元年（265年）十月丙午立司马炎为世子。
咸熙二年（265年）五月，魏元帝曹奂加司马昭殊礼，进王妃为后，世子为太子，由此司马炎也成为晋王太子。同年八月，司马昭中风猝死，司马炎继承父亲的相国职位和晋王爵位。[5]
登基为帝
曹魏咸熙二年十二月丙寅（266年2月8日），司马炎逼迫魏元帝曹奂禅让，即位为帝，定国号为晋，史称西晋，改咸熙二年为泰始元年。
西晋泰始二年（266年），立妃杨艳为皇后。
泰始三年（267年），立次子司马衷为皇太子。
泰始四年（268年），司马炎的母亲皇太后王元姬去世，葬于崇阳陵；九月，青、徐、兖、豫四州发生大水，伊洛满出河面，打开粮仓赈济灾民。
泰始六年（270年），立寿安亭侯为南宫王；立皇子司马柬为汝南王；吴夏口督、前将军孙秀带领他的部队投降，担任骠骑将军、开府仪同三司，封为会稽公。
泰始九年（273年），立皇子司马祗为东海王。
泰始十年（274年），吴国威北将军严聪、扬威将军严整、偏将军朱买投降；同年，凿开陕南山，决了黄河，使黄河往东注入洛水，以使漕运通畅。
司马炎像
咸宁元年（275年），追尊宣帝司马懿庙号为高祖，景帝司马师为世宗，文帝司马昭为太祖；发生瘟疫，洛阳人口死亡大半。
咸宁二年（276年），立杨芷（杨艳堂妹）为皇后；吴将邵凯、夏祥带领七千余人投降。
咸宁三年（277年），将扶风王司马亮改封为汝南王，东莞王司马伷改封为琅邪王，汝阴王司马骏改封为扶风王，琅邪王司马伦改封为赵王，渤海王司马辅改封为太原王，太原王司马颙改封为河间王，北海王司马陵改封为任城王，陈王司马斌改封为西河王，汝南王司马柬改封为南阳王，济南王司马耽改封为中山
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