一年多以后，惠帝永宁二年（302），河间王司马颙在长史李含的怂恿下起兵。
李含出主意说：“成都王司马颖是皇帝至亲，齐王司马冏越亲而专权，朝野怨恨，现在发檄长沙王司马乂讨攻齐王，齐王必会先干掉长沙王，我们因此再以此罪除掉齐王，拥戴成都王入京，以安社稷。”
河间王司马颙 画像
河间王司马颙本来就是赵王司马伦亲信，当时也是因形势所逼才不得已加入讨赵王的军队。而且，他知道齐王对他一直怀恨在心。至此，觉得时机成熟，他派部将李含、张方为先锋，率军直奔洛阳。同时，他遣使邀成都王司马颖一起发兵。
卢志谏劝，司马颖不听，准备兵马待发。
成都王司马颖 画像
河间王部将李含、张方临近洛阳屯军，便发檄让长沙王司马乂攻讨齐王司马冏。这两位王爷，本来同时在京，关系还不错，但齐王认为长沙王与成都王是兄弟（同父异母），便先下手为强，派人攻袭长沙王。
司马乂身长七尺五寸，开朗果断，才力绝人，虚心下士，甚有名誉。他率百余人飞驰入宫，关闭诸门，声称“奉天子攻大司马府”。有皇帝在手，一下子就转被动为主动。
当夜，城内大战，齐王称“长沙王矫诏”，长沙王称“大司马（齐王）谋反”。
相攻之下，飞矢雨集，火光冲天。
在上东门楼上哆嗦避难的惠帝，又被吓了一巨跳，飞矢乱飞，群臣死者相枕。
连战三日，齐王部队大败，最后，司马冏被自己的长史赵渊执送入宫。
晋惠帝 画像
司马冏至殿前之时，惠帝恻然不语。傻帽儿皇帝也知道好坏，这位堂兄拥立自己复位，很想饶他一命。
司马乂不饶，催促左右把齐王牵出，斩于阊阖门下，循首六军示众。
齐王司马冏，成为八王中第四个死掉的王爷。
齐王司马冏 画像
河间王司马颙的部将李含、张言等人闻知齐王已死，就引兵还据长安。
才过半年多，惠帝太安二年（303）八月，因长史李含等人为长沙王司马乂所杀，河间王司马颙又起兵讨伐。
成都王一直在邺城，但恃功骄奢，起先他还能“遥制朝廷”，但随着长沙王司马乂翅膀渐硬，兄弟生出嫌隙。于是，成都王附和河间王，共同前往洛阳讨伐长沙王。
八王之乱形势图
卢志谏劝，司马颖不听。
河间王司马颙以张方为都督，将兵七万自幽谷东趋洛阳。成都王司马颖引军屯朝歌，以陆机为前将军、前锋都督，率二十多万人南向洛阳。
众人大战，死伤数万。长沙王手中有惠帝这张王牌，关键战斗皆在军中显耀皇帝旗鼓。建春门一战，陆机大败，他手下败兵争赴七里涧，死者如积，水为之不流。
陆机 画像
由于陆机兄弟与成都王司马颖的太监孟玖不合，孟玖就说陆机有二心想联合长沙王谋反。成都王没主见，下令诛杀二陆兄弟及其三族。
被杀头之前，大才子陆机叹道：“华亭鹤唳，可复闻乎！”与当年咸阳市上被腰斩的秦朝丞相所发黄犬之叹，大相类似。
知退不退，后悔无及！
惠帝 画像
打败成都王派来的陆机，长沙王司马乂深觉惠帝这个幌子确实好用，就让人抬着惠帝去进攻张方。
张方的士兵看到乘舆（皇帝御车），都惶恐走避，张方军大败。
张方 画像
双方僵持不下。长沙王主簿祖逖（“闻鸡起舞”“击楫中流”两个典故的主人公）建议，派人持诏到西北，命雍州刺史刘忱起兵，去袭击河间王司马颙的后方。这样一来，张方军不得不回，可解京城之围。
祖逖 画像
长沙王司马乂虽然总是把皇帝大傻哥哥弄在军中打仗，但对惠帝服侍周全，礼数不亏，故而城中粮窘食缺，而士卒没有离心叛意。数次争战，他前后斩获对方六七万人。
围城二王兵马略尽，张方也准备逃回长安。
东海王司马越 画像
关键时刻，本来与长沙王一伙的惠帝族叔东海王司马越忽然反水，他害怕城外二王兵马越聚越多，就与殿中亲将密谋，半夜冲入司马乂房中，把这位俊伟英勇的长沙王捆绑起来，关在金墉城里，并以皇帝名义下诏免其官职，召成都王司马颖等入城辅政。
城门既开，殿中将士见外兵不盛，都非常后悔，想再劫出司马乂抵拒司马颖。
司马越见情势不妙，大惧，想杀掉长沙王司马乂以绝众望。
于是，黄门侍郎潘滔（与潘岳同官同姓同为文人）出了个绝好的坏主意，遣人密告张方，借张方之手除掉司马乂。
张方本性残暴，派兵从金墉城中押出司马乂，绑缚于城外兵营中，放在火堆上慢慢烤炙而死。
司马乂被杀，时年二十八。“冤痛之声达于左右，三军莫不为之垂涕。”
八王之中，长沙王司马乂是第五个被干掉的。
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