河间王司马颙准备讨杀司马冏，传布檄文让司马乂作为内应。司马乂知道齐王司马冏越来越专权，司马乂便与刘暾等人预谋杀齐王。

    永宁二年十二月，长沙王司马乂径自入宫，发兵进攻司马冏的府第。司马冏派董艾陈兵于宫的西边。司马乂又派宋洪等人放火焚烧宫观楼阁以及千秋门、神武门。司马乂将左右百余人，手斫车幰，乘车赴皇宫，关闭诸门，成功把天子抢到手中，于是奉晋惠帝与司马冏相攻。

    司马冏让黄门令王湖偷出标有驺虞的旗帜，高声喊道：长沙王假托诏命。

    司马乂又宣称：大司马谋反，帮助他的人诛灭五族。

    这天晚上，城内大战，飞驰的箭像雨一样密集，火光连天。司马乂挟持晋惠帝到上东门。司马冏军队在攻打司马乂时，无法看清夜色中的晋惠帝，以致于许多飞箭纷纷射到了晋惠帝的御座前。群臣忙于救火。死者一个压一个地躺着。群臣救火。死者互相枕藉。失去了天子的司马冏越来越颓势。

    连战三天，司马冏兵败，被司马乂活捉并带到大殿前，晋惠帝恻然怜悯，想让他活命。司马乂喝叱手下快些拉出去，司马冏还回头望晋惠帝，于是把他斩于阊阖门外，首级巡示六军。司马冏的党羽两千余人都被杀，并且都被夷灭三族。司马冏的儿子淮陵王司马超、乐安王司马冰、济阳王司马英被囚禁在金墉。司马冏被暴尸于西明亭，三天而没有人敢收殓。司马冏从前的掾属荀闿等上表请求殡葬，得到允许。

    司马冏被杀，叔公司马干知道后非常悲伤的哭泣，对左右的侍从说：“晋朝宗室日渐衰微，只有这孩子最优秀。如今把他杀了，宗室从今以后完了！

    司马颙本来认为司马乂的兵力弱小而司马冏的兵力强大，希望司马乂能被司马冏擒拿，然后以司马乂为托辞，宣告天下四方共同讨伐司马冏，由此废黜晋惠帝而扶立成都王司马颖为帝，自己担任宰相，对天下事独断专行。结果司马乂杀了司马冏，他的计谋未能得逞。

    司马乂一直觉得弟弟成都王司马颖的治国能力在自己上面，并且司马颖还安葬战死的士兵，是个宽厚的人，所以朝政之事，就会写信询问司马颖的意见。所以朝廷的实际掌权人是成都王司马颖。

    太安二年，司马颙暗中派侍中冯荪、河南尹李含、中书令卞粹等人袭击司马乂。司马乂一并杀了他们。司马颙就与司马颖一同攻伐京都。司马颖派遣刺客企图刺杀司马乂，当时长沙国左常侍王矩值侍，见到来客脸色异常，就先杀了他。诏令任司马乂为大都督来抗击司马颙。从八月到十月连续交战不停，朝廷商议认为司马乂和司马颖是兄弟，可以用言语相劝而和好，于是就派中书令王衍暂为太尉，光禄勋石陋暂为司徒，派他们去劝说司马颖，叫他和司马乂划分陕地而割据一方，司马颖没有听从。

    司马乂就写信给司马颖说：先帝顺应乾坤把握天运，统一四海，自己勤劳辛苦，方能成就帝业，天下清平安泰，福泽流传子孙。孙秀作逆叛乱，违背天理伦常，你发起义兵，恢复了皇帝之位。齐王依仗功高，大肆从事非法行径，上没有宰相之心，下没有忠臣之德，挑拨离间，离间我们宗亲骨肉，主上埋怨伤心，不久荡平逆乱。我之与你，兄弟十个，都生在皇室，受封于外郡，各自未能阐扬施行帝王教化，经国济民。如今你又与太尉一同发起大军，倚仗雄兵百万，重重包围了宫城。群臣同仇敌忾，任命将帅，为的是宣扬国家声威，不是要将你们摧毁消灭。你们这是自投于沟涧绝路，大军荡平山谷之日，每天死的人将是成千上万，深为悲痛的是死者都是无辜之人。哪里能怨什么国恩不仁，这是国家使用刑罚所常有的事。你所派遣的陆机不愿受你的指挥，率领他所带的兵众，私下归顺了朝廷。想来叛逆之人，应当前进一尺，就要后退一丈。你应该返回镇守一方，以使四海安宁，让宗族不因你而感到羞辱，这将是子孙的洪福。但不是那样，我因念着骨肉分裂的痛苦，所以才会又送信给你。

    司马颖回信道：文帝、景帝接受了立国的图籍，武皇趁着时运创立基业，可望比同尧舜，共同使政道安康，其恩德使国家大业兴隆，根本和枝叶都百代不衰。哪里想到宗亲骨肉参与为祸，皇后家族专把权柄，杨骏、贾谧大肆为害，齐王、赵王篡逆。幸亏贼人已经被诛减，但国家却未能安宁。每当忧虑王室危机时，我都心里惊骇肝肠烂断。羊玄之、皇甫商等人依仗被亲宠而为非作歹，能不引起我的愤慨！于是发布征西的紧急檄文，天下人就像风云聚合般响应。本来想仁兄和我一样有着共同的愿望，就应自己擒获皇甫商等人，以他们的首级送往朝廷。为何却自己迷途，当了叛军的首领！对上则伪造国君的诏令，对下则离间你仁爱的弟弟，挟持皇帝，荒唐地发动军队，重用凶恶之人，抛弃杀害忠良之辈。做了坏事而想求得福祥，自己怎能安心！此前派遣陆机督察指挥，虽然在黄桥退却，但却在温县南边取得胜利，彼败此胜，不足以庆幸。现在有百万武装兵卒，良将猛锐非常，就想和仁兄来整顿天下。如果能听从太尉的命令，杀了皇甫商等人，扔掉武器后退让步，自然能得到许多福禄，我司马颖也就返归邺都，和仁兄一同回去。奉读你的来信劝告，遥想追怀而慷慨不已。慎重啊老兄，望你深思进退的后果吧！

    永兴元年正月，司马乂前后多次打败司马颖的军队，斩首和俘虏六七万人。战争持久而粮食缺乏，城中大为饥荒，虽说疲惫不堪，但将士同心协力，都想以死效劳。而且司马乂尊奉晋惠帝的礼敬没有什么过失，张方认为不能战胜，想返回长安。然而东海王司马越考虑事情难成，暗中和殿中将领收捕司马乂押送到金墉城去。

    司马乂上表说：陛下厚道和睦，把朝政托付给臣下。臣下小心忠诚孝敬，这是神明所共知的。各藩王受到谗言蛊惑，率领兵众来斥责臣下，朝廷大臣心术不正，各自考虑他们的困窘处境，收捕臣下送入另设的衙门，押送臣下到冷宫中囚禁。臣下不惜身躯性命，但念着大晋衰微，宗室枝叶就要被砍尽，陛下也将孤寡危险。如果臣下死了国家就能安宁，这也对国对家有利。但恐让恶人大快心意，而对陛下毫无益处罢了。

    正月二十五日，殿中左右都遗憾司马乂功败垂成，想把他劫持出来，再靠他来抵抗司马颖。司马越害怕祸难发生，想趁机杀司马乂。正月二十七日，黄门郎潘滔劝司马越秘密告诉张方，张方派遣部将郅辅率领三千兵卒，前往金墉城逮捕司马乂，到后把他烧死。司马乂鸣冤喊痛的声音传到左右近旁，三军中没有不为他落泪的。死时年仅二十八岁。

    司马乂即将殡葬于城东，他的下属官吏没有谁敢去送葬，惟独他原来的掾属刘佑一人为他送葬，步行扶持着丧车，悲痛哭号几乎气绝，路人伤心。张方认为刘佑是个义士，没有对他加以追问。

    永兴元年，司马颖入洛阳后，因在朝野向来有威望，而且军事实力强，入洛阳后被增封二十郡，拜丞相。

    司马颙及众臣上表认为司马颖应该成位皇位继承人，于是废去司马覃皇太子之位，以司马颖为皇太弟，丞相位置不变。司马颖持秉朝纲。