李胜回复曹爽，说司马懿如行尸走肉，风中残烛，大去之日不远，因此大可不必担心。曹爽信以为真，终于对司马懿失去了最后一点防备。逃过一劫的同马懿却已经下定决心，除去曹爽。一个处心积虑，有备而发，一个毫无防备，轻举妄动。夺权斗争未起，胜负之势已分。
249年早春，魏主曹芳拜谒高平陵，曹爽兄弟随行。蛰伏已久的司马懿乘朝中空虚起事，当时任中护军的师屯兵于司马氏府口前。当司马懿在宫前列队时，经过曹爽的府邸。曹爽属将严世上楼本想以垮箭暗杀司马懿，但被人阻止，从而失去了扭转时局的最后一点机会。忠于曹爽的大司农桓范则奔出城外逃往曹爽军中。桓范虽然机智过人，但司马懿知道他和草曹爽不和，优柔寡断的曹爽在紧要关头肯定不会采纳他的建议。
果不其然，桓范劝曹爽和皇帝曹芳移师许昌，并发傲文征天下之兵讨伐司马氏，但曹爽不以为然，他到这种地步仍看不清和同马懿斗争的实质，认为双方还有缓和的余地。于是，连夜派侍中许允、尚书陈泰前往司马懿大营探听口风。司马懿在列举曹爽的种种罪行后，假意说曹爽罪不致死，只要罢官即可。为进一步迷惑曹爽，在陈泰、许允二人走后司马懿又派曹爽的亲信前往曹爽军中传达上述信息，还发誓表示决不加害。未经大事、不知政坛险恶的庸才曹爽此时已完全相信司马懿开出的空头支票。任凭桓范等人百般劝说也无动于衷。他幼稚地认为，司马懿只想夺取自己手中的权力，因此自己至少还能成为富家翁，逍遥余生。不幸的是，事情正如桓范预料的那样曹爽投降后不久，就死在了司马懿之手。
此后，司马氏手握重兵，权倾朝财，势大欺主，时且势成骑虎，欲罢不能。曹芳加封他为宰相，再次增加食邑，还授予九锡之礼。此时，篡位或举行受禅已易如反掌，但司马懿可能是考虑到自己一世的英名和时人的舆论，最终效仿曹操，保留了名存实亡的曹氏政权。他甚至连丞相之位和九锡之礼都坚决拒绝，还又假意称病不理朝政。直到晚年，司马懿的头脑还是淸醒的。对于的君臣之节还是守得有板有眼，在这种情况下几个愚忠的臣子发起的叛乩，也很容易被司马懿挟天子之令，轻而易举、名正言顺地平定了诸事后，司马懿更将曹姓若干幽禁于邺城，曹魏政权至此已风雨飘摇，朝不保夕。这种情况下曹芳又忙不迭地为他加官晋爵。司马氏的食邑增至5万户，前后19人封侯。但词马懿对相国、郡公的爵位带辞不受。251年，司马懿病死于洛阳，终年73岁。曹芳亲临祭拜，又追赠他相国、郡公的爵位。可笑的是司马懿的弟弟司马孚这时依然上表帮亡兄辞取郡公的封位。司马懿的丧礼按照汉朝时霍光的旧例办理的。也许曹芳见司马懿之时也必如当年汉宣帝见到霍光那般觉得芒刺在背，惶恐不安吧。
司马懿去世后，其子司马师、司马昭先后把持魏围朝政。263年，司马昭出兵出蜀汉。265年，司马昭之子司马炎废魏帝曹奂自立，改国号为晋。280晋攻吴国，三国终成一统。司马炎上位后，追尊祖父司马懿为宣皇帝。司马懿谨慎一生始终不肯受封尊位，及至死后后代子孙终于还是将皇帝尊位强加于他。