魏青龙四年（公元236年），晋武帝司马炎降生在汉魏之际声名显赫的世家大族——河内郡温县司马氏之家。河内司马氏乃是当时顶尖的士族门户，自东汉以来便世代为官，其先祖多人曾位居朝堂高位，担任过太守、九卿、将军等要职，家族根基深厚、声望卓著，在中原士族中极具影响力。
司马炎的祖父，正是奠定司马氏篡魏基业的司马懿。司马懿一生深谋远虑、隐忍果决，先后辅佐曹操、曹丕、曹叡、曹芳四位曹魏君主，历任要职，最终官至太傅，位极人臣。正始十年（公元249年），司马懿发动高平陵之变，一举铲除曹爽集团，独揽曹魏军政大权，自此司马家族彻底掌控曹魏朝政，为日后代魏立晋铺平了道路。
司马懿病逝后，其长子司马师、次子司马昭相继接过权柄，兄弟二人先后以大将军、录尚书事之职总揽朝政，继续清除曹魏宗室与反对势力，巩固司马氏的统治。司马师废黜曹芳、平定淮南叛乱；司马昭执政期间，权势更盛，于咸熙元年（公元264年）三月正式受封晋王，加九锡，享有超越人臣的殊礼，曹魏皇帝已然沦为傀儡，朝政完全由司马昭一手操控。而司马炎，正是司马昭与妻子王元姬所生的嫡长子，从出生起便站在家族权力的顶端。
嘉平年间（公元249年—254年），凭借家族权势，司马炎年少即入仕，初获封北平亭侯，历任给事中、奉车都尉、中垒将军，后加散骑常侍，一路稳步升迁，累官至中护军、假节，执掌部分禁军兵权，成为司马氏集团中年轻的核心成员。
甘露五年（公元260年）五月，魏帝曹髦不甘受辱，率宫人讨伐司马昭，结果被弑杀。事变之后，司马炎奉父亲司马昭之命，前往东武阳县（今山东莘县莘城镇南段屯村一带），迎接常道乡公曹奂入京继承帝位。此次拥立之功，让司马炎再度获得拔擢，升任中抚军，进封新昌乡侯，在家族与朝堂中的地位愈发稳固。
史载司马炎相貌奇伟，发委地，手过膝，站立时头发垂至地面，手臂下垂超过膝盖，在当时被视为“非人臣之相”，有帝王之姿。加之他是司马昭嫡长子，按宗法本应是继承人首选。
但他的弟弟司马攸，因司马师无子而过继给伯父，自幼聪慧过人、性情孝友、多才多艺，为人清静平和、谦逊有礼，深得司马昭偏爱。司马昭常念及天下是兄长司马师奠定的基业，多次表示：“天下者，景王（司马师）之天下也，吾摄居相位，百年之后，大业宜归攸。”
为争夺晋王世子之位，司马炎刻意结交、拉拢司
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