大軍至項，司馬昭讓廷尉何楨持符節出使淮南，勸慰叛軍將士，申明朝廷逆誅賞順的政策，初五，司馬昭進軍丘頭。
吳國使文欽、唐諮、全端、全懌等三萬餘人來救諸葛誕，魏諸將迎擊，不能抵禦。
將軍李廣臨敵畏縮不前，泰山太守常時聲稱有疾不出兵，都斬首示衆。
八月，吳將朱異率兵萬餘人，將輜重留在都陸，軍隊輕裝到黎漿。
監軍石苞、兗州刺史陳泰抗拒朱異軍，朱異退走。
泰山太守胡烈用奇兵襲擊都陸，燒燬朱異的糧草輜重，石苞、州泰又進擊朱異，大破其軍。朱異殘兵飢餓無糧，吃葛葉而逃竄，吳人殺了朱異。
司馬昭說：
“朱異不能到達壽春，不是他自己的罪過，而吳人殺了他，只不過是向據守壽春的諸葛誕道歉，堅定他的意志，使他還指望救兵的到來。如不這樣，諸葛誕就會突圍，拼命於一旦。
“或者認爲我大軍不能持久，他們就會節省糧食，堅持下去，等待其他變故發生。預料吳賊的出路，不會超出以上三種選擇。如今我們應當採取多種行動，擾亂他們的視聽，防備他們竄逃，這是取勝之計。”
因而命令軍隊完成包圍圈，遣送一些老弱殘兵到淮北就地取食，前線士兵每人發給三升大豆。
文欽聽說這種情況，果然十分高興。
司馬昭更讓士兵裝作飢餓瘦弱的樣子給淮南軍看，又放出很多間諜到淮南軍，揚言吳國救兵就要來到。
諸葛誕等就讓士兵放寬標準，盡情吃喝，城中糧食很快短缺起來。
石苞、王基都請求進攻，司馬昭說：
“諸葛誕圖謀叛逆，並非一朝一夕，屯聚糧食，完善城池守具，自認爲足以佔據淮南。文欽與諸葛誕同惡相濟，必不會隨便突圍出走。今若緊急攻城，必然損傷我方兵力。如外面援軍突然到來，內外受敵，那是很危險的做法。
“如今三個叛賊同在一個孤城之中，天意或許會讓他們同時滅亡。我們應從長遠計議，制服他們，只須三面包圍，堅守陣地。若賊救兵從陸路來，軍糧必少，我們用遊兵輕騎斷絕其糧草運輸，救兵可不戰而破。
“外賊已破，文欽等必然束手就擒了。”
全懌的母親是孫權的女兒，在吳獲罪，全端的侄子全禕、全儀護衛其母投奔魏軍。全儀兄全靜當時在壽春，司馬昭用鍾會的計謀，代全禕、全儀寫信勸全靜投降，全靜兄弟五人率領部下來降。城中大爲恐慌。
這一期間，鍾會成爲魏國大將，對抗蜀漢，受到司馬昭的重用，成爲鎮西將軍。
司馬昭的妻子王元姬看人的眼光毒辣，常常在司馬昭的耳邊說，鍾會這個人喜歡生事端，如果對他太過器重，恩寵太盛他一定會做叛亂之事，絕對不能重用他。
果不其然，鍾會在平蜀之後驕傲狂妄，自認爲居功至偉，不願再屈居人下。所以假傳郭太后遺詔，準備起兵滅掉司馬昭。
…… ……
甘露三年(258年)正月初七，諸葛誕、文欽等出來攻擊圍城軍，被諸軍擊退。當初，諸葛誕與文欽內部不和，到緊急的時候，二人相互猜疑。
後來，諸葛誕、文欽在計議軍事時，二人的意見相牴觸，諸葛誕便親手殺了文欽。
文欽之子文鴦進攻諸葛誕，不能取勝，跳下城牆投降魏軍。
司馬昭任文鴦爲將軍，並晉封爲侯，並讓他繞城喊話勸降。
司馬昭看到城上守軍持弓而不發箭，對諸將說，“可以攻城了。”
二月二十日，魏軍攻城，當天城被攻破，殺了諸葛誕，夷滅三族。諸葛誕麾下數百名不願投降的士兵，也被斬殺。吳將唐諮、孫曼、孫彌、徐韶等都率部下投降，司馬昭上表給他們加封爵，士卒飢餓有病的，供給糧食醫藥。
有人說吳兵必然不肯爲我們效力，請求把他們活埋了。司馬昭說，“放他們回去，才顯示出大魏的寬宏大度。”
後來將他們遷徙到三河。四月，回到京師。曹髦（máo）下詔將“丘頭”改爲“武丘”，以表彰司馬昭的軍功。
五月，曹髦下詔封司馬昭爲晉公，加九錫，設置晉國，司馬昭九次推辭，這件事停了下來，又改爲增加司馬昭封邑一萬戶，食三縣租稅。兒子中沒有爵位的都封爲列侯。七月，司馬昭上奏錄用前世名臣元勳之子孫，量才任職。
甘露四年(259年)六月，將荊州分爲兩部分，置二都督，王基鎮守新野，州泰鎮守襄陽。使石苞都督揚州，陳騫都督豫州，鍾毓都督徐州，宋均監青州諸軍事。
第二年四月，曹髦被迫再度下詔加封司馬昭爲晉公，加九錫，司馬昭再次推辭，沒有接受。
…… ……
曹髦見威權日去，國家政事自己不能作主，心中不安，又常憂慮被廢受辱，打算在殿上召集百官廢黜司馬昭。
同年五月初六夜裡，曹髦使冗從僕射李昭等在陵雲臺部署甲士，召侍中王沈、散騎常侍王業、尚書王經，憤慨說道，“司馬昭之心，連路上的行人都知道!我不能坐等被廢之辱，如今親自率領你們去討伐他。”
王沈、王業急速將此事告知司馬昭，司馬昭召護軍賈充等作戒備。
曹髦知道事情泄露，率領左右進攻司馬昭所在的府邸，到達南闕時賈充率兵自外而入，阻擋曹髦。
曹髦聲稱要討伐有罪之人，敢有騷動抵抗者滅族，相府中的兵將都不敢迎戰。
賈充呵斥諸將說，“司馬公平時養活你們，正是爲了今天啊!”
太子舍人成濟刺殺曹髦，戈刃從背上穿出，曹髦在車中駕崩。
司馬昭聞訊大驚，自投於地說，“天下人該怎麼議論我啊!”
事後，司馬昭召集百官商議事變的原委。並專請僕射陳泰到一個幽靜的房間，對他說，“玄伯，天下人會怎樣看待我呢？”
陳泰說，“只有腰斬賈充，才能向天下人略表歉意。”
司馬昭說，“你再想一想退一步的辦法。”
陳泰說，“我只有比這更進一步的對策，沒有退一步的辦法。”
於是，司馬昭只好歸罪於成濟，將他斬殺。
據《魏氏春秋》，成濟和其兄成倅不服罪，光着身子跑到屋頂，破口大罵，被軍士射殺。
五月初八，司馬昭向太后上奏，聲稱：“自己本想捨棄己身、聽候曹髦裁決，但考慮到曹髦想謀殺太后，於是動兵，但仍命令將士不得傷害任何人，並曾連續發命，不得迫近天子輦車。是成濟私自闖入兵陣才導致曹髦被殺，現已將成濟軍法從事，還應逮捕成濟家屬，交付廷尉治罪。”
太后聽從他，誅滅了成濟三族。
司馬昭又認爲王經和自己不一心，殺了他。