马昭身边的亲信重臣，极力博取支持。最终，他得到山涛、贾充、何曾、裴秀等朝中实权人物的力挺，又有羊琇等人为他出谋划策、多方运作。在多方势力的支持下，司马炎终于在司马昭去世前三个月——咸熙元年（公元264年）十月，被正式册立为晋王世子。
同年稍早，魏帝曹奂已先后授予司马炎抚军大将军、开府、副贰相国等重职，使其地位等同于周公之子伯禽辅佐周王的规格，成为仅次于司马昭的第二权臣。
咸熙二年（公元265年）五月，曹奂为司马昭加殊礼，册封司马昭王妃为王后，世子司马炎为晋王太子，司马炎的储君之位彻底稳固。同年八月，司马昭猝然去世，司马炎承袭相国之位与晋王爵位，总揽曹魏全国军政大权，成为曹魏政权的实际掌控者。
咸熙二年年底，在满朝文武的反复劝进与舆论造势下，曹奂迫于压力，正式下诏禅让帝位。
这年十二月十七日（公元266年2月8日），司马炎在洛阳正式即皇帝位，改国号为晋，史称西晋，改元泰始，东汉末年以来的分裂割据局面，至此进入西晋统一的前夜。这一年，司马炎年仅三十岁，意气风发，君临天下。
次日，司马炎封退位的曹奂为陈留王，迁居邺城，给予其优渥待遇，但曹魏政权就此宣告灭亡，历时四十五年的曹魏时代正式终结。
司马炎称帝后，深刻总结曹魏灭亡的教训：曹魏过度猜忌、压制宗室诸王，导致皇室孤立无援，一旦权臣掌权，便无宗族力量拱卫皇权。
为避免重蹈覆辙，司马炎大力推行分封制，广封宗室为王：
- 即位之初，一次便封二十七位宗王；
- 其后陆续增封，总计封王五十七人；
- 允许诸王自行选拔任命封国内的长吏官员；
- 同时委任多位宗王统领重兵，出镇许昌、邺城、长安等战略要地，以拱卫京师洛阳。
这一“宗王出镇”政策，虽在短期内强化了司马氏皇权，却也为日后八王之乱埋下了致命祸根，深刻影响了西晋的国运。
为报答、笼络支持自己代魏建晋的朝臣与世家大族，司马炎对士族极尽优宠。
他效仿古制，设立太宰、太傅、太保、太尉、司徒、司空、大司马、大将军八个最高官职，号称**“八公”，同时并置，授予八位功勋重臣，地位尊崇无比。此外，司马炎还大规模封赏异姓功臣，前后受封公、侯爵位者多达五百余人**。
西晋规定，封爵者可享有
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