《晋书·宣帝纪》。司马懿惧之，只得就职。曹操让他与太子往来游处，历任黄门侍郎、议郎、丞相东曹属、丞相主簿等职。曹操发现司马懿扭头时好似“狼顾”，即不动身体就可以将头扭转180°，便对司马懿起了猜忌之心。司马懿在曹操手下任职，小心谨慎，勤勤恳恳，“至于刍牧之间，悉皆临履”。 建安二十年(215年)，曹操征讨张鲁，司马懿随军。他对曹操说：“刘备以诈力虏刘璋，蜀人未附而远争江陵，此机不可失也。今若曜威汉中，益州震动，进兵临之，势必瓦解。因此之势，易为功力。圣人不能违时，亦不失时矣。”曹操说：“人苦无足，既得陇右，复欲得蜀！”(《晋书·宣帝纪》)没有采纳他的建议。
如下：……亮闻大军且至，乃自帅众将芟上邽之麦。诸将皆惧，帝曰：“吾倍道疲劳，此晓兵者之所贪也。亮不敢据渭水，此易与耳。”进次汉阳，与亮相遇，帝列阵以待之。使将牛金轻骑饵之，兵才接而亮退，追至祁山。亮屯卤城(今甘肃天水南)，据南北二山，断水为重围。帝攻拔其围，亮宵遁。追击，破之，俘斩万计。
《资治通鉴·卷第七十二》记载如下：……郭淮、费曜等徼亮，亮破之，因大芟刈其麦，与懿遇于上邽之东。懿敛军依险，兵不得交，亮引还。懿等寻亮后至于卤城。张郃曰：“彼远来逆我，请战不得，谓我利不在战，欲以长计制之也。且祁山知大军已在近，人情自固，可止屯于此，分为奇兵，示出其后，不宜进前而不敢逼，坐失民望也。今亮孤军食少，亦行去矣。”懿不从，故寻亮。既至，又登山掘营，不肯战。贾诩、魏平数请战，因曰：“公畏蜀如虎，奈天下笑何！”懿病之。诸将咸请战。夏，五月，辛已，懿乃使张郃攻无当监何平于南围，自案中道向亮。亮使魏延、高翔、吴班逆战，魏兵大败，汉人获甲着三千，懿还保营。六月，亮以粮尽退军，司马懿遣张郃追之。郃进至木门(今甘肃天水西南)，与亮战，蜀人乘高布伏，弓弩乱发，飞矢中郃右膝而卒。
可以看出，前者说司马懿大胜，后者则说司马懿大败。而《三国志》中诸葛亮、张郃、郭淮等人的传记中，对此都一带而过。而且前者对司马懿让张郃去追击蜀之避而不谈。相对而言，还是后者可信度高些。现在的军事工具书也都以后者记载为准。
蜀军退军后，军师杜袭、督军薛悌都估计诸葛亮明年麦熟时还会入侵，建议趁冬天调运粮草，解决陇右粮少问题。司马懿认为：“亮再出祁山，一攻陈仓，挫衄而反。纵其后出，不复攻城，当求野战，必在陇东，不在西也。亮每以粮少为恨，归必积谷，以吾料之，非三稔不能动矣”(《晋书·宣帝纪》)。
青龙二年(234年)二月，蜀丞相诸葛亮率军10万出斜谷攻魏，四月，诸葛亮至郿县(今陕西眉县北)，进驻渭水之南。魏大将军司马懿率军渡渭水，背水筑垒阻击。诸将想在渭北与诸葛亮隔水相持，司马懿说：“百姓积聚皆在渭南，此必争之地也”(《晋书·宣帝纪》)。遂渡渭背水扎营。司马懿分析形势后，对诸将说：“亮若勇者，当出武功依山而东，若西上五丈原(今陕西眉县西南)，则诸军无事矣”(《晋书·宣帝纪》)。
诸葛亮果然上五丈原。魏诸将皆喜，唯独雍州刺史郭淮深以为忧，他说：“亮必争北原，宜先据之”(《资治通鉴·卷第七十二》)，诸将多不以为然。郭淮说：“若亮跨渭登原，连兵北山，隔绝陇道，摇荡民、夷，此非国之利也”(《三国志·魏书·郭淮传》)。司马懿这才意识到北原的重要性，命郭淮等率兵移屯北原。堑垒尚未成，蜀军果至，攻而未克，两军遂成对峙状态。
五月，吴军10万三路攻魏，以配合蜀军作战。魏明帝派秦郎率2万人援司马懿，自率主力反攻吴军。七月，吴军撤走。
诸葛亮东进的道路受阻于司马懿，从渭水前进，又有郭淮阻挡，乃移军攻取散关，陇城等地，然后回师进攻司马懿。
八月，司马懿遵照明帝“坚壁拒守，以逸待劳”的指示，与诸葛亮相持百余日。诸葛亮数次挑战，司马懿均坚壁不出，欲待蜀军粮尽，相机反攻。诸葛亮便派人给司马懿送来“巾帼妇人之饰”(《晋书·宣帝纪》)羞辱之，欲激司马懿出战，司马懿仍不出战。为平息部属不满情绪，故意装怒，上表请战。明帝不许，并派骨鲠之臣辛毗杖节来做司马懿的军师，以节制他的行动。后诸葛亮一来挑战，司马懿就要带兵出击，辛毗杖节立于军门，司马懿便不出兵。
辛毗到时，蜀将姜维就对诸葛亮说：“辛毗杖节而至，贼不复出矣。”诸葛亮则说：“彼本无战心，所以固请者，以示武于其众耳。将在军，君命有所不受，苟能制吾，岂千里而请战邪”(《晋书·宣帝纪》)！诸葛亮遂分兵屯田，做长久屯驻之准备。
司马懿的弟弟司马孚来信问前线军情，司马懿回信说：“亮志大而不见机，多谋而少决，好兵而无权，虽提卒十万，已堕吾画中，破之必矣”(《晋书·宣帝纪》)。
不久，诸葛亮遣使求战，司马懿不谈军事，问使者：“诸葛公起居何如，食可几米？”使者说：“三四升。”然后对问政事，使者说：“二十罚已上皆自省览。”经过一番不经意的询问，司马懿对人说：“诸葛孔明其能久乎”(《晋书·宣帝纪》)！果然，诸葛亮于当月病故于五丈原军中。
蜀将秘不发丧，整军后退。当地百姓见蜀军撤走，向司马懿报告，司马懿出兵追击。蜀将杨仪返旗鸣鼓，做出回击的样子，司马懿以为中计，急忙收军退回。第二天，司马懿到诸葛亮营垒巡视，“观其遗事，获其图书、粮谷甚众”(《晋书·宣帝纪》)。司马懿据此断定诸葛亮已死，并赞诸葛亮“天下奇才也”(《晋书·宣帝纪》)。
辛毗认为诸葛亮死否尚不可知，司马懿说：“军家所重，军书密计、兵马粮谷，今皆弃之，岂有人捐其五藏而可以生乎？宜急追之”(《晋书·宣帝纪》)。于是，率兵急追。关中地多蒺藜，司马懿派三千士兵脚穿软材料做成的平底木屐，在大军前行走，蒺藜都刺在木屐上，然后大军马步并进。一直追到赤岸，这才得到诸葛亮的确切死讯。当时人有谚语说：“死诸葛走生仲达”，司马懿笑着说：“吾便料生，不便料死故也”(《晋书·宣帝纪》)。
历时七年的诸葛亮攻魏之战至此结束。诸葛亮不顾战略上的失策，以一州之地强攻中原之魏，纵使竭忠尽智，终因实力悬殊而难以实现其战略目的。而魏国则在司马懿等人的人正确指挥下，以优势兵力采取防御战略，最终不战不退蜀军，取得了最后的胜利。
蜀将杨仪、魏延在撤军后争权，杨仪杀死魏延。司马懿想乘机攻蜀，明帝没批准，作罢。
青龙三年(235年)，司马懿升任太尉。
东汉末年军阀混战时，公孙度据有辽东。这个割据势力对曹魏政权虚与委蛇，时叛时降，保持着半独立的地位。公孙渊继为辽东太守后，对魏更加不逊。景初元年(237年)，原魏辽东太守公孙渊背叛魏国，自立为燕王，置列百官，定都襄平(今辽宁辽阳)。
景初二年(238年)正月，魏明帝召司马懿回京，命他率兵讨伐。明帝说：“此不足以劳君，事欲必克，故以相烦耳。君度其行何计？”司马懿说：“弃城预走，上计也。据辽水以距大军，次计也。坐守襄平，此成擒耳。”明帝又问：“其计将安出？”司马懿回答：“惟明者能深度彼己，豫有所弃，此非其所及也。今悬军远征，将谓不能持久，必先距辽水而后守，此中下计也。”明帝问：“往还几时？”司马懿说：“往百日，还百日，攻百日，以六十日为休息，一年足矣”(《晋书·宣帝纪》)。
当时朝廷大修宫室，加上军用物资，以至百姓饥弊。司马懿出征前，劝阻明帝说：“昔周公营洛邑，萧何造未央，今宫室未备，臣之责也。然自河以北，百姓困穷，外内有役，势不并兴，宜假绝内务，以救时急”(《晋书·宣帝纪》)。
正月，司马懿率牛金、胡遵等步骑四万，从京师出发，经孤竹，越碣石，六月，进至辽水。公孙渊果然急令大将军卑衍、杨祚等人率步骑数万，依辽水围堑20余里，坚壁高垒，阻击魏军。
司马懿采用声东击西之计，先在南线多张旗帜，佯攻围堑，吸引敌军主力，而以主力隐蔽渡过辽水，逼进敌营。接着，不攻敌营，却挥师直取公孙渊根据地襄平(辽东郡治所，今辽宁辽阳)。部将不解其意，说：“不攻贼而作围，非所以示众也。”司马懿解释说：“贼坚营高垒，欲以老吾兵也。攻之，正入其计，此王邑所以耻过昆阳也。古人曰，敌虽高垒，不得不与我战者，攻其所必救也。贼大众在此，则巢窟虚矣。我直指襄平，则人怀内惧，惧而求战，破之必矣”(《晋书·宣帝纪》)。遂迫使敌军放弃围堑回军救援襄平。司马懿督军回首山(今辽宁辽阳西南)，迎战敌援军，并对诸将说：“所以不攻其营，正欲致此，不可失也”(《晋书·宣帝纪》)。魏军迎击，三战皆捷，遂乘胜进围襄平。
当初公孙渊闻魏军来攻，求救于孙权，孙权也出兵为其声援，并给公孙渊写信：“司马公善用兵，变化若神，所向无前，深为弟忧之”(《晋书·宣帝纪》)。
适逢连降大雨，辽水暴涨，平地数尺，魏军恐惧，诸将思欲迁营。司马懿下令有敢言迁营者斩，都督令史张静违令被斩，军心始安。公孙渊军乘雨出城，打柴牧马，安然自若。魏将领请求出击，司马懿不予采纳。司马陈圭曰问司马懿：“昔攻上庸，八部并进，昼夜不息，故能一旬之半，拔坚城，斩孟达。今者远来而更安缓，愚窃惑焉。”司马懿说：“帝曰：“孟达众少而食支一年，吾将士四倍于达而粮不淹月，以一月图一年，安可不速？以四击一，正令半解，犹当为之。是以不计死伤，与粮竞也。今贼众我寡，贼饥我饱，水雨乃尔，功力不设，虽当促之，亦何所为。自发京师，不忧贼攻，但恐贼走。今贼粮垂尽，而围落未合，掠其牛马，抄其樵采，此故驱之走也。夫兵者诡道，善因事变。贼凭众恃雨，故虽饥困，未肯束手，当示无能以安之。取小利以惊之，非计也”(《晋书·宣帝纪》)。
接着，司马懿还将计就计，故意示弱。朝廷听说雨大敌强，不少人请求召还司马懿。明帝却说：“司马公临危制变，计日擒之矣”(《晋书·宣帝纪》)。
月余，雨停，水渐退去。魏军完成对襄平的包围，起土山、挖地道、造楼车、钩梯等攻城器具，昼夜强攻。城内粮尽，死者甚多，其将杨祚等降。时偶有流星自城西南向东北划过，坠落在梁水附近，城中愈发震恐。公孙渊也很惊惧，八月，派他相国王建、御史大夫柳甫请求解围，然后面缚(两手反绑于背而面朝前)归降。司马懿斩杀使者，发布檄文严责：“昔楚郑列国，而郑伯犹肉袒牵羊而迎之。孤为王人，位则上公，而建等欲孤解围退舍，岂楚郑之谓邪！二人老耄，必传言失旨，已相为斩之。若意有未已，可更遣年少有明决者来”(《晋书·宣帝纪》)。公孙渊又派侍中卫演来请求定日期送人质。司马懿对卫演说：“军事大耍有五，能战当战，不能战当守，不能守当走，余二事惟有降与死耳。汝不肯面缚，此为决就死也，不须送任”(《晋书·宣帝纪》)。
公孙渊欲从城南突围，司马懿纵兵击破其军，公孙渊战死在梁水(今太子河)边上星落之地。入城后，司马懿屠戮十五岁以上男子七千多人，收集尸体，筑造京观。京观是古代战争中胜者为了炫耀武功，收集敌人尸体，封土而成的高冢。把公孙渊所任公卿以下一律斩首，杀死将军毕盛等二千多人。收户四万，口三十余万。
当时司马懿军中有的士兵衣单寒冷，向他乞要襦衣，司马懿不给。有人说：“幸多故襦，可以赐之。”司马懿说：“襦者官物，人臣无私施也”(《晋书·宣帝纪》)。于是上奏朝廷，把一千多名六十岁以上的士兵解除兵役，遣送回乡。然后，在原定一年的期限内，胜利班师。
明帝派使者到蓟去犒劳部队，增司马懿食昆阳县，前后共二县。
本来朝廷让他便道往镇关中。但当到达白屋时，有诏书召他火速回京，三日之间，诏书五至。明帝手书说：“间侧息望到，到便直排阁入，视吾面”(《晋书·宣帝纪》)。
据说，司马懿在襄平时，曾梦见明帝枕在他膝上，说：“视吾面。”他俯视，见明帝面有异色。如今一见诏书此语，大惊，乘追锋车昼夜兼行，从白屋到京城，四百多里，一夜而至。至则径人嘉福殿内御床旁边，满眼流泪，指问疾病。明帝拉着他的手，目视太子齐王，说：“以后事相托。死乃复可忍，吾忍死待君，得相见，无所复恨矣”(《晋书·宣帝纪》，《三国志·魏书·明帝纪》为“吾疾甚，以后事属君，君其与爽辅少子。吾得见君，无所恨？”)当天，明帝去世。时为景初三年(239年)正月。
齐王曹芳年仅八岁，司马懿乃与大将军曹爽一起接受遗诏辅佐少主。齐王即位，司马懿任侍中、持节、都督中外诸军、录尚书事，和曹爽各统精兵三千人，共执朝政。
曹爽欲排挤司马懿，想让尚书奏事先通过自己，以便专权，向天子进言，改任司马懿为大司马。朝臣们认为以前大司马，有好多都死在任上，不吉，于是任命司马懿为没有实权的太傅，像汉代萧何那样，入殿不趋，赞拜不名，剑履上殿。
正始二年(241年)四月，吴帝孙权分兵四路攻魏：卫将军全琮率军数万出淮南决芍陂(今安徽寿县南)之水，威北将军诸葛恪攻六安(今安徽六安东北)，前将军朱然攻樊城(今湖北襄樊)，大将军诸葛瑾攻祖中(今湖北南漳蛮河流域)。
五月，吴将全琮入侵芍陂，朱然、孙伦围攻樊城，诸葛瑾、步骘侵掠柤中，司马懿自请出兵往讨。朝臣认为，敌兵远来攻坚，当待其自破，司马懿则说：“边城受敌而安坐庙堂，疆场骚动，众心疑惑，是社稷之大忧也”(《晋书·宣帝纪》)。
六月，司马懿统军增援，司马懿知南方暑热低湿，大军不宜持久在此，先派轻骑挑战，朱然不敢动。于是，便休养土卒。检选精锐，招募勇士，发布号令，摆出攻城的架势。吴军惊惧，连夜撤退。在三州口(荆、豫、扬三州之接合处)，为魏军追及，吴军被歼万余人，船舰物资损失甚多。而进攻六安、柤中的吴军亦无功而还。
七月，增司马懿食郾、临颍，前后共四县，食邑万户，子弟十一人皆为列侯。
此前，吴国派诸葛恪屯驻宛城，边人深以为苦。司马懿要率兵攻之，议者以为诸葛恪占据坚城，广有粮谷，孤军远攻，救兵必至，那时进退失据，未见其便。司马懿说：“贼之所长者水也，今攻其城，以观其变。若用其所长，弃城奔走，此为庙胜也。若敢固守，湖水冬浅，船不得行，势必弃水相救，由其所短，亦吾利也”(《晋书·宣帝纪》)。于是，司马懿在正始四年(243年)九月，率军出征。军队到达舒城，诸葛恪果然焚烧积聚，弃城而走。
正始五年(244年)春，大将军曹爽欲立威名于天下，不听太傅司马懿劝止，力主伐蜀，魏帝从之。结果为蜀前监军、镇北大将军王平所败，魏军被阻于兴势，后方也军粮供应不上，牛马骡驴大量死亡，蜀涪县及费祎援军亦相继到达。曹爽见不能胜，被迫听从司马懿的劝告，于五月率大军退还。遭蜀军截击，魏军苦战，始得退回，失散、伤亡甚重。
正始六年(245年)秋八月，曹爽废置中垒、中坚营，把两营兵众统交他的弟弟曹羲率领，司马懿援引先帝旧例制止，曹爽不听。
正始七年(246年)春正月，吴兵入侵柤中，有万余家百姓为避吴兵，北渡沔水，司马懿认为沔南离敌太近，倘若百姓奔还，还会引来吴兵，应该让他们暂留北方。曹爽不同意，说：“今不能修守沔南而留百姓，非长策也。”司马懿则说：“不然。凡物致之安地则安。危地则危。故兵书曰‘成败，形也；安危，势也’。形势，御众之耍，不可以不审。设令贼以二万人断沔水，三万人与沔南诸军相持，万人陆梁柤中，将何以救之”(《晋书·宣帝纪》)？曹爽不从，驱令还南。吴兵果然击破粗中，所失百姓，数以万计。
正始八年(247年)，曹爽用心腹何晏、邓扬、丁谧之谋，把太后迁到永宁宫，一时曹爽兄弟“专擅朝政，兄弟并掌禁兵，多树亲党，屡改制度”(《晋书·宣帝纪》)，来排挤司马氏的势力。司马懿不能禁止，从此与曹爽矛盾渐深。五月，司马懿伪装生病，不问政事。时人为之谣曰：“何、邓、丁，乱京城”(《晋书·宣帝纪》)。
随即，曹爽等人加紧了篡权的步伐。正始九年(248年)三月，黄门张当私自把内庭才人石英等十一人送给曹爽，曹爽、何晏乘机与张当勾结，谋危社稷。曹爽及其同党也担心是司马懿装病。同年冬，河南尹李胜要到荆州任刺史，行前去拜望他。司马懿假装病重，让两个侍婢扶持自己，要拿衣服，拿不稳，掉在地上，还指着嘴说渴。侍婢献上粥来，他用口去接，汤流满襟。李胜说：“众情谓明公旧风发动，何意尊体乃尔！”司马懿故意上气不接下气地说：“年老枕疾，死在旦夕。君当屈并州，并州近胡，善为之备。恐不复相见，以子师、昭兄弟为托。”李胜说：“当还忝本州(李胜是荆州人)，非并州。”司马懿故意错乱其辞：“君方到并州。”李胜又说：“当忝荆州。”司马懿说：“年老意荒，不解君言。今还为本州，盛德壮烈，好建功勋！”李胜回来对曹爽说：“司马公尸居余气，形神已离，不足虑矣。”过几天，他又说：“太傅不可复济，令人怆然”(《晋书·宣帝纪》)。曹爽等从此便不再防备司马懿。
司马懿表面装病，实际上也在暗中布置，准备消灭曹爽势力。
嘉平元年(249年)春正月，魏帝曹芳离开洛阳去祭扫魏明帝的坟墓高平陵，大将军曹爽、中领军曹羲、武卫将军曹训均从行。司马懿乘机上奏永宁太后，请废曹爽兄弟。当时，司马师为中护军，率兵屯司马门，控制京都。司马懿列阵，经过曹爽门前，曹爽部将严世登楼，引弩欲射，孙谦拉着他的胳膊阻止他说：“事未可知”(《晋书·宣帝纪》)。一连阻止三次。大司农桓范用计出城去投曹爽，蒋济对司马懿说：“智囊往矣。”司马懿却说：“爽与范内疏而智不及，驽马恋栈豆，必不能用也”(《晋书·宣帝纪》)。
司马懿召司徒高柔假节行大将军事，管领曹爽军营，对他说：“君为周勃矣”(《晋书·宣帝纪》)。召太仆王观行中领军事，统摄曹羲军营。司马懿自己率太尉蒋济等勒兵出迎天子，驻扎在洛水浮桥。派人上奏章给皇帝：“先帝诏陛下、秦王及臣升于御床，握臣臂曰‘深以后事为念’。今大将军爽背弃顾命，败乱国典，内则僭拟，外专威权。群官耍职，皆置所亲；宿卫旧人，并见斥黜。根据盘牙，纵恣日甚。又以黄门张当为都监，专共交关，伺候神器。天下汹汹，人怀危惧。陛下便为寄坐，岂得久安？此非先帝诏陛下及臣升御床之本意也。臣虽朽迈，敢忘前言。昔赵高极意，秦是以亡；吕霍早断，汉祚永延。此乃陛下之殷鉴，臣授命之秋也。公卿群臣皆以爽有无君之心，兄弟不宜典兵宿卫；奏皇太后，皇太后敕如奏施行。臣辄敕主者及黄门令罢爽、羲，训吏兵各以本官侯就第，若稽留车驾，以军法从事。臣辄力疾将兵诣洛水浮桥，伺察非常”(《晋书·宣帝纪》)。
曹爽扣住奏章，不让皇帝知道，把皇帝留在伊水之南，砍伐树木建成鹿角，征发屯兵数千人以自守。桓范劝曹爽挟持皇帝到许昌去，发文书征调天下兵马勤王。曹爽优预寡断，果然疑惑，不从其计。反而夜遣侍中许允、尚书陈泰去见司马懿，探听动静。司马懿乘机数说曹爽的过失，说他该早自归来服罪。接着又派曹爽的亲信殿中校尉尹大目去对他说，朝廷只是免他的官职罢了，并以洛水为誓。
曹爽欲信其言，桓范等人援引古今，百般劝谏，从晚上一直劝到第二天黎明。劝到最后，曹爽投刀于地，说：“司马公正当欲夺吾权耳。吾得以侯还第，不失为富家翁”(《晋书·宣帝纪》)。桓范哭着说：“曹子丹佳人，生汝兄弟，豚犊耳！何图今日坐汝等族灭也”(《资治通鉴·卷第七十五》)！
曹爽把司马懿的奏章给皇帝看，请皇帝下诏免去自己官职，随皇帝进入京城。曹爽兄弟一回府，即被司马懿派兵包围。司马懿在曹爽府宅四角修造高楼，让人在楼上密切监视着。一次，曹爽刚拿着弹弓到后园中，楼上人就喊：“故大将军东南行”(《资治通鉴·卷第七十五》)!曹爽愁闷，不知所措。
不久，司马懿以谋反的罪名，杀曹爽及其党羽何晏、丁谧、邓扬、毕轨、李胜、桓范等，并灭三族。从此曹魏的军政大权完全落入司马懿的手中，为司马氏取代曹魏奠定了基础。
同年二月，皇帝任命司马懿为丞相，增繁昌、鄢陵、新汲、父城为其封邑，前后其计八县，食邑二万户，特许奏事不名。司马懿固辞丞相之职不受。十二月，诏命加九锡之礼，朝会不拜，又固辞九锡。
嘉平二年(250年)春，魏帝命司马懿在洛阳立庙。司马懿久病，不任朝请，每遇大事，天子亲自到他府中去征询意见。兖州刺史令狐愚和太尉王凌(驻在寿春)见皇帝孱弱，强臣专权，谋立楚王曹彪。未发，令狐愚死。
嘉平三年(251年)春正月，王凌借口吴人塞涂水，请求出兵征讨。司马懿知其阴谋，不令兴兵。并于四月亲率中军讨伐王凌。司马懿故计重施，他先下赦书赦免凌罪，又写信安慰他，但不久大军突至。王凌自知势穷，便独自乘船迎接，派属官王或请罪，送上印绶、节钺。
司马懿军到武丘，王凌在水边面缚等侍，说：“凌若有罪，公当折简召凌，何苦自来邪！”司马懿说：“以君非折简之客故耳”(《晋书·宣帝纪》)。说罢，命将领率六百人马想把王凌解送洛阳。王凌向司马懿要棺材上的钉子，想试探一下，看司马懿想不想杀自己，司马懿命手下人找来送给他。后来，王凌途经贾逵庙，曾大呼：“贾梁道！王凌是大魏之忠臣，惟尔有神知之”(《晋书·宣帝纪》)。五月，王凌到项城，绝望，服毒而死。
司马懿进军寿春，参与王凌之谋的人都出来自首。司马懿推知其事，凡牵连在内的一律诛灭三族。他还派人挖开王凌、令狐愚的坟墓，在附近的市上，剖棺暴尸三天，然后，烧掉他们的印绶、官服，把他们裸埋土中。司马懿把楚王曹彪也杀了。并且把魏之王公全部拘捕，放置邺城，命有司监察，不准他们互相交结往来。
魏帝策命司马懿为相国，封安平郡公，孙及兄子各一人为列侯，前后食邑五万户，封侯者十九人。司马懿固辞相国、郡公之位不受。
除军事方面外，司马懿在经济上也为魏国作出了重大贡献。时曹魏政权为了恢复北方经济，解决军粮问题，曾经推行包括民屯、军屯两类的屯田制度。司马懿在推广军屯事业上有很大的建树。约在建安二十三、四年，司马懿由转为丞相军司马后，向曹操建议：“昔箕子陈谋，以食为首。今天下不耕者盖二十余万，非经国远筹也。虽戎甲未卷，自宜且耕且守”(《晋书·宣帝纪》)。曹操行之。结果魏国一时“务农积谷，国用丰赡”(《晋书·宣帝纪》)。
曹操采纳这个建议仅一二年就死去了，在这样短的时间内要使军屯走向正规，大规模的铺开推行，当然是困难的。管理军屯的主要官吏——度支中郎将、度支校尉、度支都尉等官员，都是在曹丕称帝后的黄初年间(220—226)设置的。这说明军屯走上正规是在曹丕时期。
曹魏军屯推行很广泛，但主要基地是设置在边境驻军地区，特别是在和吴、蜀的军事对立地带。曹魏和吴、蜀对立地带的两大军屯基地的开创，都和司马懿有关系。
曹魏和蜀汉的邻近地区，如长安、槐里、陈仓、上邽等地，都设置有民屯和军屯组织。其中，上邦的军屯最著名。这个军屯基地是在太和四年(230)由司马懿上表倡议建立的，《晋书·食货志》称：“宣帝表徙冀州农夫五千人佃上邽，兴京兆、天水、南安盐池，以益军实。”主持具体事宜的是那时的度支尚书、司马懿的三弟司马孚。《晋书·安平献王孚传》称：“关中连遭贼寇，谷帛不足，遣冀州农丁五千屯于上邽，秋冬习战阵，春夏修田桑。由是关中军国有余，待贼有备矣。”由此可见，上邦军屯是在司马懿、司马孚兄弟的共同筹划下开创的。
太和五年，诸葛亮进攻天水。这时上邽军屯上的小麦已经生长出来，有人主张“自芟上邽生麦以夺贼食”，魏明帝不从，“前后遣兵增宣王军，又敕使护麦”。司马懿与诸葛亮相持，多亏以上邽军屯的小麦作军粮，才取得胜利。直至正元二年(255)，安西将军邓艾又在上邽“为区种之法，手执耒耜，率先将士”(《晋书·段灼传》)，进行屯垦。这都说明上邽军屯的重要。
司马懿在太和五年屯长安，都督雍、凉二州诸军事，开始主持对蜀的战争。为了增强实力，他很重视对关中屯田基地的建设。青龙元年(233)，司马懿组织兴修水利，“开成国渠，自陈仓至槐里筑临晋陂，引汧洛溉舄卤之地三千余顷”(《晋书·宣帝纪》)，收到了“国以充实”(《晋书·食货志》)的效果。青龙三年，关东饥馑，司马懿调运五百万斛粟输京师洛阳，以资救济。可见他在关中储积有大量粮食。
曹魏和东吴邻近地带的屯田，主要是在淮河南北。曹操时曾“开募屯田于淮南”(《三国志·魏书·仓慈传》)，但仅是民屯。正始二年(241)，司马懿主持对吴作战时，始与曾为屯田掌犊人、典农纲纪的尚书郎邓艾筹划在淮南淮北创建军屯。第二年，司马懿“奏穿广漕渠，引河入汴，溉东南诸陂，始大佃于淮北”(《晋书·宣帝纪》)。第三年，司马懿又在这一地区“大兴屯守，广开淮阳、百尺二渠，又修诸陂于颍之南北，万余顷。自是淮北仓庾相望，寿阳至于京师，农官屯兵连属焉”(《晋书·宣帝纪》)。
《晋书·食货志》记载司马懿、邓艾创建的淮南淮北屯田说：
“ 今淮北二万人、淮南三万人分休，且佃且守。水丰，常收三倍于西，岁完五百万斛以为军资。六、七年间，可积三千万斛于淮土，此则十万之众五年食也。……逆北临淮水，自锺离而南、横石以西，尽泚水四百余里，五里置一营，营六十人，且佃且守。兼修广淮阳、百尺二渠，上引河流，下通淮颍，大治诸陂于颍南颍北。穿渠三百余里，溉田二万顷，淮南、淮北皆相连接。自寿春到京师，农官兵田，鸡犬之声，阡陌相属。”
司马懿和邓艾所进行的大规模的屯垦，对促进北方经济的恢复和发展，特别是对增加曹魏的财力，支持与东吴的战争，起了重要的作用。
嘉平三年(251年)六月，司马懿病，夜间常梦见贾逵、王凌为崇。八月，司马懿去世，享年七十二岁。
当年九月，司马懿被葬于河阴，谥文贞，后改为文宣。晋武帝受魏禅，给司马懿上尊号为宣皇帝，称其陵墓为高原，庙号高祖。
司马懿为人“内忌而外宽，猜忌多权变”(《晋书·宣帝纪》)，曹操知其“有雄豪志”(《晋书·宣帝纪》)，闻他有狼顾(身不动而回头看)之相，把他召来，先让他朝前走，然后让他回头看。司马懿居然能脸正朝后而身仍不动。又曾梦见三马同食一槽，醒后很不高兴，对曹丕说：“司马懿非人臣也，必预汝家事”(《晋书·宣帝纪》)。于是便想予以处置，亏得曹丕跟司马懿关系好，常常保护他，才得以幸免。
晋明帝时，王导侍坐，晋明帝问起晋前世得天下的具体情形，王导不加隐饰地叙述了司马懿创业时的业绩和种种猜忍手段，又说起司马昭在高贵乡公时的所作所为，晋明帝大惭，把脸埋复在床上说：“若如公言，晋祚复安得长远”(《晋书·宣帝纪》)！
唐太宗李世民曾为《晋书·宣帝纪》作史论，指出了司马懿在性格、军事、政治等多方面的矛盾或曰不平衡。原文如下：
夫天地之大，黎元为本。邦国之贵，元首为先。治乱无常，兴亡有运。是故五帝之上，居万乘以为忧；三王已来，处其忧而为乐。竞智力，争利害，大小相吞，强弱相袭。逮乎魏室，三方鼎峙，干戈不息，氛雾交飞。宣皇以天挺之姿，应期佐命，文以缵治，武以棱威。用人如在己，求贤若不及；情深阻而莫测，性宽绰而能容，和光同尘，与时舒卷，戢鳞潜翼，思属风云。饰忠于已诈之心，延安于将危之命。观其雄略内断，英猷外决，殄公孙于百日，擒孟达于盈旬，自以兵动若神，谋无再计矣。既而拥众西举，与诸葛相持。抑其甲兵，本无斗志，遗其巾帼，方发愤心。杖节当门，雄图顿屈，请战千里，诈欲示威。且秦蜀之人，勇懦非敌，夷险之路，劳逸不同，以此争功，其利可见。而返闭军固垒，莫敢争锋，生怯实而未前，死疑虚而犹遁，良将之道，失在斯乎！文帝之世，辅翼权重，许昌同萧何之委，崇华甚霍光之寄。当谓竭诚尽节，伊傅可齐。及明帝将终，栋梁是属，受遗二主，佐命三朝，既承忍死之托，曾无殉生之报。天子在外，内起甲兵，陵土未干，遽相诛戮，贞臣之体，宁若此乎！尽善之方，以斯为惑。夫征讨之策，岂东智而西愚？辅佐之心，何前忠而后乱？故晋明掩面，耻欺伪以成功；石勒肆言，笑奸回以定业。古人有云：“积善三年，知之者少，为恶一日，闻于天下。”可不谓然乎！虽自隐过当年，而终见嗤后代。亦犹窃钟掩耳，以众人为不闻；锐意盗金，谓市中为莫睹。故知贪于近者则遗远，溺于利者则伤名；若不损己以益人，则当祸人而福己。顺理而举易为力，背时而动难为功。况以未成之晋基，逼有余之魏祚？虽复道格区宇，德被苍生，而天未启时，宝位犹阻，非可以智竞，不可以力争，虽则庆流后昆，而身终于北面矣。
历史评价：
房玄龄：①少有奇节，聪明多大略，博学洽闻，伏膺儒教。汉末大乱，常慨然有忧天下心。②帝内忌而外宽，猜忌多权变。③有符于狼顾也。
制曰：夫天地之大，黎元为本。邦国之贵，元首为先。治乱无常，兴亡有运。
是故五帝之上，居万乘以为忧；三王已来，处其忧而为乐。竞智力，争利害，大小相吞，强弱相袭。逮乎魏室，三方鼎峙，干戈不息，氛雾交飞。宣皇以天挺之姿，应期佐命，文以缵治，武以棱威。用人如在己，求贤若不及；情深阻而莫测，性宽绰而能容，和光同尘，与时舒卷，戢鳞潜翼，思属风云。饰忠于已诈之心，延安于将危之命。观其雄略内断，英猷外决，殄公孙于百日，擒孟达于盈旬，自以兵动若神，谋无再计矣。既而拥众西举，与诸葛相持。抑其甲兵，本无斗志，遗其巾帼，方发愤心。杖节当门，雄图顿屈，请战千里，诈欲示威。且秦蜀之人，勇懦非敌，夷险之路，劳逸不同，以此争功，其利可见。而返闭军固垒，莫敢争锋，生怯实而未前，死疑虚而犹遁，良将之道，失在斯乎！文帝之世，辅翼权重，许昌同萧何之委，崇华甚霍光之寄。当谓竭诚尽节，伊傅可齐。及明帝将终，栋梁是属，受遗二主，佐命三朝，既承忍死之托，曾无殉生之报。天子在外，内起甲兵，陵土未干，遽相诛戮，贞臣之体，宁若此乎！尽善之方，以斯为惑。夫征讨之策，岂东智而西愚？辅佐之心，何前忠而后乱？故晋明掩面，耻欺伪以成功；石勒肆言，笑奸回以定业。古人有云：“积善三年，知之者少，为恶一日，闻于天下。”可不谓然乎！虽自隐过当年，而终见嗤后代。亦犹窃钟掩耳，以众人为不闻；锐意盗金，谓市中为莫睹。故知贪于近者则遗远，溺于利者则伤名；若不损己以益人，则当祸人而福己。顺理而举易为力，背时而动难为功。况以未成之晋基，逼有余之魏祚？虽复道格区宇，德被苍生，而天未启时，宝位犹阻，非可以智竞，不可以力争，虽则庆流后昆，而身终于北面矣。
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