司马炎出身河内司马氏。初以门荫入仕,封北平亭侯。后迎立魏元帝曹奂,授中抚军,进封新昌乡侯,拜抚军大将军、晋国世子。咸熙二年,拜相国,袭封晋王。咸熙二年十二月丙寅(266年2月8日),司马炎逼迫魏元帝曹奂禅让,即位为帝,定国号为晋,改元泰始。
在位初期,革新政治,振兴经济。厉行节俭,推行法治,颁行户调式,促进人口增殖,使得经济社会呈现繁荣景象,史称“太康之治”。咸宁五年(279),发动“晋灭吴之战”,实现全国统一。
此后,骄奢淫逸,怠惰政事,分封诸王,为“八王之乱”埋下隐患。太熙元年(290年5月16日),司马炎病逝,时年五十五岁,谥号武皇帝,庙号世祖,安葬于峻阳陵。