宣皇帝名懿，字仲達，河內溫縣孝敬裡人。先祖是帝高陽的兒子重和黎，重和黎當時是掌火的官，他的子孫在唐堯、虞舜、夏、商幾個朝代都是任這個官職。到了周代，以掌火的官做司馬。周宣王時，任司馬官職的程伯休父，因平定徐方有功，便被賜以官名作族姓。秦末各地起義反秦，司馬..是趙王歇部下的將領，參加伐秦。秦亡以後，項羽封司馬..為殷王，都城在河內。漢朝定河內為郡，司馬氏子孫就定居在這裡。司馬..第八代孫出了征西將軍司馬均，均字叔平。司馬均的兒子是豫章太守司馬量，量字公度。司馬量的兒子司馬俊，俊字元異。司馬俊的兒子是京兆尹司馬防，防字建公。司馬懿即是司馬防的第二子。司馬懿少年時即有奇節，聰明而有謀略，博學而多聞，潛心於儒學研究。漢末天下大亂，常慨然為天下憂心。南陽太守楊俊是司馬懿的同鄉，以善識人著稱，見了不到二十歲的司馬懿，便覺得他是個非同尋常的人物。當時的尚書崔琰與司馬懿之兄司馬朗是朋友，崔琰對司馬朗說：「你的弟弟聰明而公正，剛毅而英俊，超出常人，你是不能超過他的。」
漢建安六年(201)，宣帝被選拔為向朝廷報事的上計掾。魏武帝當時為司空，聞宣帝之名而欲徵召他任職。宣帝知道漢朝國運已經衰微，不願屈服於曹氏，便假稱有風痺之疾臥床難起，拒絕徵召。魏武帝使人夜裡去刺探他，宣帝臥床不起。魏武帝為丞相，又徵召為文學掾，給使者下令說：「若再推辭不來，就把他逮捕起來。」宣帝懼怕而就職。於是使他與太子一起相處以切磋學問，後遷為黃門侍郎，又轉為議郎、丞相東曹屬，不久轉為主簿。
宣帝隨軍討伐張魯，對魏武帝說：「劉備用詭詐之計俘虜了劉璋，蜀人未歸附而又爭奪遙遠的江陵，這是破蜀的機會，不可錯過。今若在漢中陳兵示威，益州就會震動不安，再進兵威逼，蜀兵勢必瓦解，趁這個好機會，事情是可以成功的。聖人不能違時，也不能失時。」魏武帝說：「人苦於不知足，既得隴右，復欲得蜀。」終於不接受這個意見。接著又隨武帝討伐孫權，孫權破敗。回軍以後，孫權派使者請求投降，上表稱臣，陳說天命當歸於曹氏。魏武帝說：「此兒想把我放在生著炭火的爐上燒烤啊！」孫權又答書說：「漢的國運將盡，殿下十分天下有其九，還以臣德服事漢。我向您稱臣是符合天意人心的，虞、夏、殷、周所以得天下而不謙讓，是怕違背天意，知道命運之所歸啊！」
魏國建立後，遷為太子中庶子，每次參與議定大事，總有奇策異謀，為太子所信賴重用，與陳群、吳質、朱鑠號稱四友。
後遷為軍司馬，對魏武帝說：「昔日箕子陳述治國之謀，把食放在首位。當今天下百姓不參加耕種的有二十餘萬，這不是治國的長遠謀略啊！雖然戰事未停，應該一邊耕種一邊守備。」魏武帝採納了這個意見，於是務農積穀，國家費用豐足。宣帝又陳說荊州刺史胡..為人粗暴，南鄉太守傅方驕傲奢侈，都不可據守邊疆。魏武帝沒有考察處理此事。及蜀將關羽在樊城圍困曹仁，於禁等七軍被水淹沒，胡..、傅方果然投降關羽，曹仁被圍很緊急。
當時漢獻帝建都許昌，魏武帝以為接近賊區，打算遷都河北。宣帝進諫說：「於禁等是被大水淹沒，不是戰守上的失誤，對於國家的大局並沒有大損失，為此而遷都，即是向敵人示弱，而淮河漢水一帶的百姓就會人心大不安定了。孫權與劉備表面親善，而內心疏遠，關羽得勝，是孫權所不願意的。可曉諭孫權，使他在後面牽制關羽，則樊城之圍可自然而解了。」魏武帝接受了這個意見。孫權果然派遣大將呂蒙西襲公安，公安被攻下，關羽也被呂蒙所俘獲。
魏武帝以為荊州遺民及在穎川屯田的軍民逼近南方寇賊，打算都遷徙他地。宣帝說：「荊楚之民輕脫，易於流動難以安定。關羽新破，一些做過壞事的人或藏或逃，觀望局勢。如將良民北遷，就傷害他們的意願，也會使逃去的人不敢回來。」魏武帝聽從了這個意見，以後逃亡的人都回來就業了。
魏武帝在洛陽去世時，朝野人士以為會出現危險局勢而害怕。宣帝統領喪事，內外寧靜無事，奉靈柩回鄴安葬。
魏文帝襲職即王位，封宣帝為河津亭侯，轉為丞相長史。此時孫權率軍西行，朝中議論以為樊城襄陽無軍糧，不能抵禦吳寇。當時曹仁鎮守襄陽，群臣請求召回曹仁退守宛。宣帝提議說：「孫權新破關羽，此時正是他想和我們結好的時候，一定不敢給我們造成禍患。襄陽是水陸交通要地，不能放棄。」這個意見沒有被接受，曹仁遂焚燒並放棄襄、樊二城，而孫權果然沒侵犯疆土，魏文帝很後悔。
魏受漢禪讓，文帝即皇帝位，以宣帝為尚書。不久轉為督軍、御史中丞，封安國鄉侯。
黃初二年(221)，督軍官職撤銷，遷為侍中、尚書右僕射。黃初五年，天子南巡，在魏吳邊界觀兵。宣帝留鎮許昌，改封為向鄉侯，轉為撫軍、假節，領兵五千，加給事中、錄尚書事。宣帝堅意辭讓。天子說：「我處理各種政務，夜以繼日，沒有片刻休息時間。任此職並非榮耀之事，只是為我分憂罷了。」
黃初六年，天子又大興水師征吳，再次命宣帝居守，一則安定內部百姓，二則供應前線軍需。臨行下詔說：「後方的事我很不放心，所以才委託給你，漢初曹參雖有戰功，而封賞時蕭何最重。你能使我無西顧之憂，這不就行了嗎？」天子自廣陵回洛陽，給宣帝下詔說：「我東征，撫軍就統領西邊的事；我西征，撫軍就統管東邊的事。」於是宣帝留鎮許昌。
天子病重時，宣帝與曹真、陳群等在崇華殿之南堂拜見天子，天子臨終遺命讓他們輔助少主，給太子下詔說：「有人離間此三公的，要慎重處理，不要懷疑他們。」明帝即位，改封為舞陽侯。
孫權圍江夏，派其將諸葛瑾、張霸同時攻襄陽，宣帝督率諸軍討伐孫權，孫權敗走。宣帝進擊，打敗諸葛瑾，斬了張霸，取首級千餘。遷為驃騎將軍。
明帝太和元年(227)六月，天子下詔令使宣帝屯兵於宛，加都督荊、豫二州諸軍事。
當初蜀將孟達降魏，魏給他的待遇很優厚。宣帝以為孟達言行狡詐，看風使舵，不可信任，向明帝懇切進諫，明帝不聽，讓孟達領新城太守，封侯，假節。孟達於是連結東吳，鞏固蜀對他的信任，暗地圖謀中原。蜀丞相諸葛亮厭惡孟達反覆無常，又憂慮他危害蜀國。孟達與魏興太守申儀有怨仇，諸葛亮欲加深他們之間的怨仇，派郭模詐降魏，去拜訪申儀，故意洩露孟達欲叛魏的計劃。孟達聽說自己的謀劃洩露，準備起兵。宣帝恐孟達迅速發兵，寫信告訴他說：「將軍昔日拋棄劉備，托身於我國，國家將疆場重任委託給你，並將伐蜀的事也托付給將軍，至誠之心可謂如天上白日。蜀人不論愚智，對將軍莫不痛恨。諸葛亮欲破壞你和魏的關係，只苦於沒有辦法。郭模所說的並非小事，諸葛亮怎能忽視此事而讓郭模洩露，此中道理是容易明白的。」孟達得信大喜，謀魏之事猶豫未決。宣帝即暗地進軍討伐。諸將認為孟達與吳蜀互有衝突，應先觀望而後動手。宣帝說：「孟達無信義，現在正是他們互相猜疑的時候，應當在他未作出決定的時候消滅他。」於是快速進軍，一日行二日路程，八天便到了上庸城下。吳蜀各遣其將向西城安橋和木闌塞進軍以救孟達，宣帝分派諸將阻截吳蜀軍。
開始孟達給諸葛亮寫信說：「宛離洛陽八百里，離我處一千二百里，聽到我起事的消息，當上表給天子，來回路程，須一個月時間，那時我的城池已經修整牢固，諸軍都作好了準備。我處在深山險道之中，司馬公必不會親自來，其部下諸將來，我不會有憂患的。」及魏兵到，孟達又告諸葛亮說：「我起事八日，而魏兵已至城下，多麼神速啊！」上庸城三面河水阻隔，孟達在城外立木柵以鞏固城防。宣帝渡水破壞了木柵，直抵城下。分八路攻城，攻了十六日，孟達外甥鄧賢、部將李輔等開門出降。宣帝斬孟達，首級傳至京師。俘獲萬餘人，整頓軍隊回到宛。又鼓勵農桑，禁止浪費，南方百姓都喜悅而歸附。
當初，申儀長期在魏興作太守，疆場之事獨斷專行，常假借皇帝旨意刻印授官。孟達被殺，申儀心中有疑慮。當時諸郡守因宣帝新捷，多送禮祝賀，宣帝並不禁止，並使人暗示申儀也當來祝賀。申儀到後，宣帝質問承聖意刻印情況，將他拿下送往京師。又將孟達餘眾七千多家遷往幽州。蜀將姚靜、鄭他等率部屬七千餘人來降。
當時邊郡新歸附，多無戶口姓名，魏朝廷準備加以核查落實。召宣帝朝於京師，以此事咨訪於宣帝，宣帝回答說：「吳蜀以密網約束百姓，故百姓拋棄他們。我朝應只行施大政綱要，使之寬鬆，百姓自然就安樂了。」天子又問吳蜀都應討伐，先討伐誰為宜？宣帝回答說：「吳以為中原人不習水戰，所以敢散居東關。凡攻擊敵人，必先扼住咽喉，搗其心窩。夏口、東關是賊之心喉。若率陸軍向皖城，引誘孫權東下，再率水軍向夏口，乘其空虛而攻擊之，此舉如神兵從天而降，必然會打破吳國。」這兩條意見天子以為都是對的，又命宣帝屯兵於宛。
太和四年，遷為大將軍，加大都督、假黃鉞，與曹真一起伐蜀。宣帝自西城鑿山開道，水陸並進，沿沔水而上，到達朐月忍，打下新豐縣。大軍屯駐丹口，遇雨回師。
第二年，諸葛亮侵擾天水，魏將賈嗣、魏平被圍於祁山。天子對宣帝說：「西方有事，非君沒有可以委託的人。」就派宣帝屯軍於長安，都督雍、梁二州諸軍事，統領車騎將軍張..、後將軍費曜、征蜀護軍戴腸、雍州刺史郭淮等討伐諸葛亮。張..勸宣帝分兵駐雍、..為後鎮，宣帝說：「如果預料前軍能單獨抵擋蜀軍，你的意見是可以的。若不能抵擋蜀軍，將軍隊分為前後兩部分，這就是楚之三軍被黥布俘獲的原因。」立即進軍俞麋。諸葛亮聽說魏大軍將到，就親自率領眾將去割上圭的麥子。魏諸將都害怕，宣帝說：「諸葛亮考慮問題周密而做事不果決，必然先安營做好自衛準備，然後割麥，我們兩天急行軍即可到達。」於是卸甲輕裝，日夜兼程進軍，蜀軍望揚塵而逃跑。宣帝說：「我軍兼程而進，士卒疲勞，這是知兵法的人貪功的時候，而諸葛亮不敢佔據渭水，這就容易對付了。」於是進軍漢陽，與諸葛亮相遇，宣帝列陣等待。使將軍牛金率輕騎引誘蜀軍，剛接近蜀軍而諸葛亮退兵，牛金追至祁山。諸葛亮屯兵鹵城，佔據南北二山，堵水築圍牆。宣帝攻破圍牆，諸葛亮夜間逃走，魏軍追擊，大破蜀軍，俘獲斬首以萬計。天子派使者慰勞官兵，增加宣帝的封地。
當時軍師杜襲、督軍薛弟都說明年麥熟，諸葛亮必定來侵擾，隴右無糧，應趁冬天預先運糧。宣帝說：「諸葛亮兩次出祁山，一次攻陳倉，都受挫而返。即使以後他還會出兵，將不再攻城，而是尋求野戰，地點必在隴東，而不會在西邊。諸葛亮常以糧少為恨，回去後必然廣積糧草，我估計不經過三年，他是不會出兵的。」於是向皇帝上表，遷徙冀州農民到上圭種田，在京兆、天水、南安興辦官營冶鐵業。
明帝青龍元年(233)，開鑿成國渠，築臨晉陂，灌田數千頃，國家倉庫充實。
青龍二年，諸葛亮又率十餘萬大軍出斜谷，在..的渭水南原築壘。天子為此而憂慮，派遣征蜀護軍秦朗督統步騎兵二萬人，受宣帝節度。諸將打算駐軍渭北以待敵，宣帝說：「百姓積聚的糧秣財物都在渭南，這是必爭之地。」即引軍渡河，背渭水而築壘。宣帝對諸將說：「諸葛亮若是個勇者，應當出武功，依山而東進。若西上五丈原，則我軍就無事了。」諸葛亮果然上五丈原，並將由此北渡渭水，宣帝派遣將軍周當屯兵陽遂以引誘蜀軍。過了幾天，諸葛亮不動。宣帝說：「諸葛亮欲爭高地不向陽遂，他的用意我知道了。」派遣將軍胡遵、雍州刺史郭淮共同在陽遂守備，與諸葛亮會於積石。在高地前接戰，諸葛亮不得前進，回到五丈原。當時有一長星墜在諸葛亮營壘中，宣帝知道諸葛亮必敗，派遣奇兵從後面抄襲蜀軍，斬首五百餘級，俘虜千餘人，降者六百餘人。
當時魏朝廷以為諸葛亮遠征異域，利在急戰，每次命令宣帝持重，等待敵軍內部變故。諸葛亮多次挑戰，宣帝不出，諸葛亮送給宣帝一幅婦人頭巾及首飾之類的東西。宣帝發怒，向天子上表請求決戰。天子不許，即派遣剛直之臣辛毗帶著天子符節以軍師身份控制魏軍。後來諸葛亮又來挑戰，宣帝將出兵應戰，辛毗持節立於軍門，宣帝才退回。當時蜀將姜維聽說辛毗來，對諸葛亮說：「辛毗持節至軍，賊兵不會再出來了。」諸葛亮說：「司馬懿本來就沒有應戰的打算，所以要堅決請戰，只不過是向其士兵表示為將帥的勇武罷了，將在軍，君命有所不受，如果他能制服我們，何必到千里之外請戰呢？
宣帝之弟司馬孚寫信問軍中情況，宣帝覆信說：「諸葛亮有大志而不能見機行事，多謀略而少決斷，好用兵而無權，雖率十萬大軍，已經墜入我謀劃的圈套了，破敗蜀軍是肯定的了。」魏軍與蜀軍對壘百餘日，諸葛亮病死，蜀諸將燒營逃走，百姓奔走相告，宣帝出兵追擊。諸葛亮的長史楊儀回軍展旗鳴鼓，像是抵抗魏軍。宣帝以為這些都是窮寇，並不逼近他，於是楊儀便結成陣列退走了。過了一天，宣帝到諸葛亮的營壘去巡行，考察遺留下的痕跡器物，獲得很多蜀軍的圖書、糧谷。宣帝判斷諸葛亮必定是死了，並說：「真是天下的奇才啊！」辛毗認為諸葛亮是否死，還不一定。宣帝說：「軍事家所重視的是軍中文書、秘書計劃、兵馬吃的糧谷，現在他們把這些都丟棄了，一個人丟棄了五臟難道還可以活嗎？應急速追趕蜀軍。」關隘道路上蒺藜很多，宣帝使士兵二千人穿著用軟材做成平底的木屐在前面走，蒺藜都被木屐帶去，然後騎兵步兵一齊前進。追到赤岸，才知道諸葛亮已死的確實消息。當時百姓編了個諺語說：「死諸葛嚇走活仲達。」宣帝聽到後笑著說：「這是因為我長於預測活人的事，不長於預測人的生死啊！」
在此之前，諸葛亮的使者到來，宣帝問使者說：「諸葛公起居飲食如何，一頓能吃多少米？」使者回答：「可食三四升。」然後又問處理政事的情況，使者說：「打二十軍棍以上的處罰，都是諸葛公自己閱批。」使者走後宣帝告訴旁人說：「諸葛孔明是不會活很久了！」竟和宣帝說的一樣，諸葛亮不久就死了。諸葛亮的部將楊儀、魏延互相爭權，楊儀殺了魏延，將魏延的軍隊歸於自己。宣帝想趁此機會進軍，皇帝下詔不許。
青龍三年，遷為太尉，多次增加封地。蜀將馬岱入境侵擾，宣帝派遣牛金迎擊，馬岱被趕走，斬蜀軍千餘人。
武都氐王苻雙、強端率領其屬下千餘人來降。
關東發生饑荒，宣帝將五百萬斛粟米從長安運往京師。
青龍四年，得到一隻白鹿，獻給了天子，天子說：「昔日周公旦輔助成王，有人貢上白雉。今君在陝西受國家重任，獻上白鹿，君的忠誠之心豈非和千年之前的周公一樣，如符契不差，以治理邦家，使國運長盛不衰嗎！」
遼東太守公孫文懿謀反，天子徵召宣帝回京師。天子說：「此事不值得煩勞你，只是想出師必勝，所以還是煩你去一趟。你估量公孫文懿會施何種計謀呢？」宣帝回答說：「事先棄城逃走，是上計。憑借遼水抗拒我大軍，這是次計。坐守襄平，那他就要當俘虜了。」天子說：「他將採用哪一種辦法呢？」宣帝回答說：「只有那些明智的人能透徹估量自己和對方的力量，預先放棄城池，這不是他所能做到的。今我孤軍遠征，他會認為我們不能持久，必然先在遼水抗拒，再後退守城，這是中計和下計。」天子說：「往返需多少時間？」宣帝回答說：「去百日，回百日，攻戰百日，用六十天休息，一年時間足夠了。」
當時天子大修宮殿，加上軍旅之費，百姓饑困疲敝。宣帝將遠征，進諫說：「昔日周公營造洛邑，蕭何建造未央宮，今日宮室不完備，這是我的責任。然而黃河以北，百姓窮困，內外徭役繁多，勢必不能百廢俱興，應暫時停止內務，以救目前之急。」
明帝景初二年(238)，宣帝率領牛金、胡遵等步騎兵四萬，從京都出發。天子車駕送出西明門，下詔讓宣帝之弟司馬孚、宣帝之子司馬師送過溫，賜給谷帛牛酒，令當地郡守典農以下官員都去迎送聚會。宣帝會見父老故舊，宴飲多日。宣帝臨席歎息，悵然有感，編了一首歌唱道：「天地自開闢，日月齊放光。適逢國多事，竭力征遠方。將去掃群丑，順路回故鄉。萬里盡肅清，八荒入我疆，成功歸故里，待罪在舞陽。」於是進軍遼東，經過孤竹，越過碣石，來到遼水。公孫文懿果然派遣步騎兵數萬，在遼隧阻攔，築堅壁而守，南北六七十里，以抗拒宣帝。宣帝部署大量兵力多張旗幟，出現在敵軍南面，賊兵全力奔赴南面迎戰。宣帝指揮軍隊乘船暗暗渡河到達賊軍北面，與賊營逼近，然後鑿沉船隻，燒掉橋樑，沿遼水作包圍圈，丟開賊軍向襄平進發。諸將議論說：「不攻城而作圍，怎麼向眾人解釋呢？」宣帝說：「賊堅營高壘，是想讓我們兵疲糧盡，我們攻城，正中了他們的計，這就是王邑恥過昆陽的原因。古人說，敵雖守高壘而不得不與我作戰，就是要進攻他必須援救的目標。賊大軍在此，他的老巢就空虛了。我直取襄平，賊軍會人人恐懼，恐懼就會求戰，這樣我們就一定會打敗他了。」遂即整頓陣列前進。賊軍見魏兵出現在後面，果然出來截擊。宣帝對諸將說：「我所以不攻擊他們的營壘，正是要造成現在這樣的局面，這個機會不可失去。」於是縱兵迎擊，大破賊軍，三次接戰，都打勝了。賊軍退保襄平，魏軍包圍了襄平。
當初，公孫文懿聽說魏出師征遼東，向孫權求救。孫權也出兵在南方表示聲援，送給文懿一封信說：「司馬公善用兵，變化若神，所向無敵，此役我深為弟擔憂。」
遇到連日大雨，平地水深數尺，三軍恐慌，想轉移營地。宣帝下令軍中，敢言轉移者斬首。都督令史張靜違犯命令，被殺，軍中這才安定。賊軍倚仗大水阻隔，照常採樵放牧。諸將欲出擊，宣帝不准。司馬陳王圭說：「昔日攻上庸，八路並進，晝夜不停，故能在一旬半時間裡，攻下堅城，殺了孟達。今遠道來此，而行動更加緩慢，我內心疑惑不解。」宣帝說：「孟達軍隊少而糧食能支持一年，我們的將士是孟達的四倍而糧食不足一個月食用，以只有一月糧的軍隊對付有一年糧的軍隊，怎能不速戰速決？四個打一個，即令有一半人傷亡，還是應當打的。所以不計較死傷，是要為糧食而爭取時間啊。現在賊軍多我軍少，賊糧少，我糧多，又有這樣的大水，這是人力不能改變的，即是應當速戰，又怎麼可行呢？自從出兵，我憂慮的不是賊來進攻，而是憂慮他們逃跑。今賊軍糧食將盡，而我們的包圍圈未合攏，如果搶掠他們的牛馬，抄襲他們的採樵者，這是故意驅使他們逃走。用兵是詭詐之道，應善於因事而變化。賊憑借人多和大水，故雖饑困，不肯束手就擒，應當向他們顯示我們無能力進攻，使他們穩定下來。為了得小利而把他們嚇跑，這不是好計謀。」朝廷聽說軍隊遇雨，都請求把軍隊召回來。天子說：「司馬公能臨危應變，公孫文懿被擒計日可待了。」不久雨止，包圍圈合攏，起土山挖地道，準備好盾牌、鉤刀、沖車攻城，射箭發石如雨，晝夜攻擊。
當時有一個白色帶有芒刺狀的長星，從襄平城西南流向東北，墜於梁水，城中震動而驚恐，文懿恐懼，使相國王建、御史大夫柳甫請求投降，請魏軍解圍，文懿願自縛請罪。宣帝不許，捉住王建等並把他們殺掉，傳檄文通告文懿說：「昔日楚和鄭是並列的國家，鄭伯尚且肉袒牽羊而迎楚軍。孤家為王者大臣，位在上公，而王建等要我解圍退兵，如楚鄭一樣同列相待。二人年老糊塗，必是傳話不符原意，已經將他們斬首。若還有話要說，可再派年少明智果決的人來。」文懿又派侍中衛演乞求限期送來人質。宣帝對衛演說；「作戰的事大要有幾種選擇，能戰應當戰，不能戰應當守，不能守應當走，其餘兩條就是投降與死了。你不肯自縛請罪，這就是決心要尋死了，不須送人質。」文懿從南面出擊突圍，宣帝縱兵將他擊敗，在梁水上長星墜落的地方把他殺了。入城以後，立兩個標竿以區別新舊。十五歲以上的男子七千餘人全部殺死，集中屍首修成一個高大的墳墓。公卿以下的偽官吏都殺掉，軍人被殺的有將軍畢盛等二千餘人，收百姓四萬戶，三十餘萬人。
當初，文懿篡奪他叔父公孫恭的官位，並把叔父囚禁起來，將要謀反時，將軍綸直、賈范等苦諫，文懿把他們殺了。宣帝釋放了公孫恭，為綸直等人修了墳墓，並提拔表彰他們的後代。下令說：「古時伐國，誅滅其首領人物罷了，那些為文懿所誤而參與謀反者，都予寬恕，有內地人想還鄉的，都聽便。」
當時有些士兵寒凍，請求發給短襖，宣帝不給。有人說：「幸好還有些舊短襖，可以賜給他們。」宣帝說：「短襖是官物，作為人臣不能私自施捨。」上奏天子將軍人中六十歲以上的千餘人遣返回家，將吏從軍死的治喪還家。於是班師回朝。天子派使者在薊慰勞軍隊，為宣帝增封昆陽食邑，連原封共二縣。
當初，宣帝到襄平，夢見天子枕在自己膝上，說：「看著我的臉。」宣帝俯視天子，面目異於平常，心中厭惡。平公孫文懿後，天子先下詔讓宣帝走便道去鎮守關中；到了白屋，又下詔召宣帝回京，三日之內，詔書五次下達。天子親筆寫的詔書說：「近時寢臥不安，望君早到，到京便直接撞開宮門而入，看我的面。」宣帝大為震驚，乘追鋒車日夜兼行，白屋至京四百餘里，一宿便到。被引入嘉福殿天子臥室內，來到御床前，宣帝流著淚問候病情，天子握住宣帝的手看著齊王說：「將後事托付與君。死是可以忍耐延緩的，我忍住不死就是為了等你，能夠見到你，也就沒有遺憾了。」宣帝與大將軍曹爽一起受遺詔輔助少主。
齊王即帝位，宣帝遷為侍中、持節、都督中外諸軍事、錄尚書事，與曹爽各統兵三千人，共執朝政，輪流在殿中值勤，乘轎入殿。曹爽欲使尚書奏事先通過自己，就向天子提議，讓宣帝徙為大司馬。朝臣議論以為前後兩任大司馬都在職死亡，於是以宣帝為太傅，入殿不趨走，參拜天子時不提自己的名字，帶劍穿履上殿，如漢朝蕭何一樣。嫁娶喪葬的費用由官家供給，以世子司馬師為散騎常侍，子弟中三人為列侯，四人為騎都尉。宣帝堅意辭讓了子弟們的官爵。
正始元年(240)春正月，東倭通過翻譯來納貢，焉耆、危須諸國，弱水以南，鮮卑各王，都派使者獻物，天子將此事歸功於宰輔，又增加了宣帝的封邑。
當初，魏明帝好修宮室，規模宏大華麗，百姓以此為苦。宣帝自遼東回來，服勞役的人還有萬餘人，各種工巧的玩物動輒以千計。這時宣帝上奏都予停止，節省費用，使農民專心務農，天下人民欣喜有所依賴了。
二年夏五月，吳將全琮侵擾芍陂，朱然、孫倫包圍樊城，諸葛瑾、步騭擄掠木且中，宣帝請求親自討伐。議論此事的人都認為賊遠來圍樊城，不能很快取勝，受挫於堅城之下，自己會走向失敗，宜用持久的辦法對付他們。宣帝說：「邊城受敵人侵擾而大臣安坐廟堂，會使疆場騷動不安，眾心疑惑，這是社稷的大憂患。」
六月，宣帝督率諸軍南征，天子車駕送出津陽門。宣帝以為南方氣候濕熱，不宜持久。命輕騎挑戰，朱然不敢出戰。宣帝於是休整軍隊，選拔精銳，招募先登者，申明號令，向吳軍顯示決心進攻的氣勢。吳軍夜間逃走，追至三州口，斬殺俘獲萬餘人，收取吳人的舟船軍資而還。天子派侍中常侍到宛慰勞將士。
秋七月，增封食邑郾、臨穎，連以前共四縣，一萬戶，子弟十一人都封為列侯。宣帝功勳德望日漸盛大，然而卻更加謙恭。宣帝認為太常常林是同鄉長者，見了他總要下拜。常告誡子弟們說：「盛滿是道家所忌的，春夏秋冬尚且往返推移，吾有何德能居此高位。減損再減損，或可以免於禍啊！」
三年春，天子追封謚宣帝亡父京兆尹為舞陽成侯。
三月，宣帝上奏天子開廣漕渠，引黃河水入汴水，灌溉東南各陂，開始在淮北大批屯田。
在此之前，吳派遣其將諸葛恪屯兵於皖，邊疆百姓深受其苦，宣帝欲親自擊退諸葛恪。議論此事的人多以為吳賊佔據堅城，廣積糧草，欲引誘官兵。今孤軍遠征，賊必有救兵到來，那時進退兩難，看不到有什麼便利之事。宣帝說：「賊所擅長的是水戰，今我攻其城，以觀其變化。賊若用其所長，棄城奔走，這是我們預定的目的。賊若敢固守城池，湖水冬淺，船不能行，救兵必棄船就陸相救，這就要進行他們不擅長的陸戰，這對我們是有利的。」
四年秋九月，宣帝督率諸軍進擊諸葛恪，天子車駕送出津陽門。大軍到達舒，諸葛恪燒燬積聚的糧草軍資，棄城而逃。
宣帝以為滅賊的要務在於屯積糧食，於是大興屯田守邊，開鑿淮陽、百尺二渠，又在穎水南北築堤成陂，得田萬餘頃。從此之後淮北富庶，倉廩遍地，從壽春到京師，公私軍民屯田者互相連接。
五年春正月，宣帝自淮南回京師，天子使持節慰勞軍隊。
尚書鄧揚、李勝等想讓曹爽建立功名，勸他伐蜀。宣帝勸阻曹爽，曹爽不聽，終於無功而還。
六年秋八月，曹爽撤銷中壘軍的主力營，將主力營的兵歸屬於其弟中領軍曹羲，宣帝以為這是先帝舊制，阻止曹爽這樣做，曹爽不聽。
冬十二月，天子下詔讓宣帝朝會時乘轎上殿。
七年春正月，吳人侵擾木且中，蠻夷華夏之民共萬餘家為避賊寇北渡沔水。宣帝以為沔南接近賊寇，如百姓回沔南，必然還會遭到掠奪，應當暫時留在沔北。曹爽說：「現在不能在沔南修城守地，反而讓百姓留沔北，這不是長遠之計。」宣帝說：「這話不妥。放在安穩之處所則安穩，放在危險之處所則危險，人與物都是如此。所以兵書上說『成敗在於形，安危在於勢』。形勢是駕馭眾人的關鍵，不能不審慎對待。假設吳賊以二萬人防守沔水，三萬人與我沔南諸軍對抗，一萬人猛攻木且中，我們怎麼去援救呢？」曹爽不聽勸阻，終於讓百姓返回沔南。吳賊果然攻破木且中，損失人口以萬計。
八年夏四月，宣帝夫人張氏死。
曹爽用何晏、鄧..、丁謐的計謀，將太后遷到永寧宮，獨攬朝政，兄弟一起掌管禁兵，多培植親黨，屢次改變制度。宣帝無法制止他們，於是與曹爽產生磨擦。
五月，宣帝聲言有病，不參與朝政。當時人編個歌謠說：「何、鄧、丁，亂京城。」
九年春三月，黃門張當私自將宮中才人石英等十一人調出，給曹爽當伎人。曹爽、何晏認為宣帝病重，遂生篡奪君位之心，與張當密謀，企圖顛覆社稷，日期已經商定。宣帝也暗地裡有所準備，曹爽一夥對宣帝也有懷疑。正遇河南尹李勝將到荊州赴任，來拜訪宣帝。宣帝假裝病重，使兩個婢女伺候，拿衣服時衣服落地，用手指自己的口，表示口渴，婢女送來粥，宣帝不拿杯只用嘴喝，粥都流出沾在胸前。李勝說：「眾人以為明公原來的風疾復發，沒有想到貴體病成這個樣子！」宣帝使盡聲氣才繼續說：「年老臥病，死在旦夕。君當屈身守并州，并州接近胡人，應妥善為之戒備。恐怕不能見面了，把兒子師、昭托付給你。」李勝說：「我說的是還忝本州，不是并州。」宣帝故意錯亂其辭說：「君方到并州。」李勝又說：「當忝荊州。」宣帝說：「我年老昏迷，不解君言，今回守本州，盛德壯烈，好建功勳。」李勝出來後對曹爽說：「司馬公已像屍體一樣，臥床不起，只有殘餘之氣，形神已經分離，不值得憂慮了。」以後又說：「太傅不能康復，令人憂傷。」所以曹爽等對宣帝未加戒備。
嘉平元年(249)春正月初六，天子拜祭明帝高平陵，曹爽兄弟都隨從前往。這天夜裡，太白星犯月。宣帝於是上奏永寧太后廢黜曹爽兄弟。當時景帝司馬師為中護軍，率兵屯守司馬門。宣帝在宮門前列陣，經過曹爽門前。曹爽帳下督嚴世上樓，拉開弩弓將射宣帝，孫謙制止他說：「事情結果尚不可知。」三次欲射三次被制止，孫謙拉住嚴世的胳膊肘，使他不得發箭。大司農桓范逃奔到曹爽處，蔣濟對宣帝說：「智囊去了。」宣帝說：「曹爽與桓范內心疏遠，而曹爽智慧不及桓范，劣馬只戀芻豆，必不會用他。」於是使司徒高柔假節，執行大將軍的職責，統領曹爽原兵營，宣帝對高柔說：「君就是當今的周勃了。」命令太僕王觀行使中領軍職責，統領原曹羲兵營。宣帝親自率領太尉蔣濟等布勒軍隊出迎天子，屯兵於洛水浮橋。向天子上奏說：「先帝下詔讓陛下、秦王及臣升於御床前，握住臣臂說：『深以後事為念，今大將軍曹爽背棄先帝遺命，敗亂國家典制，內則越權壓主，外則專權威眾，各種朝廷要職，都安插其親信，原來的宿衛人員，都被排斥廢黜。盤根錯節，日益放縱。又以黃門張當為都監，互相勾結，伺機篡奪。天下洶洶不安，人心危懼。陛下便是寄身於他的權勢之下，哪能長久安寧？這不是先帝詔陛下及臣升御床的本意呀。臣雖老朽，怎敢忘先帝之言。昔日趙高肆意無阻，秦因此而亡，呂雉、霍成君早被剷除，漢朝天下得以長久。這是陛下應該借鑒的史實，今日是臣以生命效忠陛下的時刻。公卿群臣都以為曹爽心中無君，兄弟不宜率兵宿衛宮庭，已奏請皇太后罷其職，皇太后下令照奏章施行。臣已令主持此事的人及黃門令罷曹爽、曹羲、曹訓吏兵，各人以原來的官職爵位回府第。若扣留天子車駕，以軍法論處。臣即支撐病體率兵到洛水浮橋，觀察非常之變。」曹爽壓下奏書不上報天子，留天子宿伊水南，伐樹以為工事，調屯兵數千人守衛。桓范果然勸曹爽擁天子到許昌，傳檄文征天下兵。曹爽不用其謀，夜間派遣侍中許允、尚書陳泰見宣帝，觀望風聲及宣帝旨意。宣帝陳列了曹爽的過失，處理問題只是免官。陳泰回去後向曹爽報告，並勸他遞上奏文。宣帝又派遣曹爽所信賴的殿中校尉尹大目去告知曹爽，說明宣帝意圖，並指洛水發誓，不背諾言，曹爽心裡有點相信。桓范等援引古今事例，千方百計勸說他，他終是不聽，卻說：「司馬公正想奪我的權罷了。我能以侯爵還府第，還不失為一個富家翁。」桓范拍著胸說：「為你受株連，我也要遭滅族之災啊。」曹爽隨即將宣帝的奏文送交天子。接著有司彈劾黃門張當，並揭發曹爽與何晏等謀反的事，於是逮捕曹爽兄弟及其黨羽何晏、丁謐、鄧揚、畢軌、李勝、桓范等，處以死刑。蔣濟說：「曹爽之父曹真功大，不能不留後嗣啊！」宣帝不聽。
事件剛發時，曹爽的司馬魯芝、主簿楊綜斬關奪路投奔曹爽。當曹爽準備向宣帝服罪時，二人哭著勸道：「公處在伊尹周公的地位，挾持天子，仰仗天威，誰敢不從？捨此義舉而到東市就死，豈不痛心啊！」有司上奏逮捕魯芝、楊綜判罪，宣帝赦免了他們，說：「以此勉勵那些忠心侍君的人。」
二月，天子任宣帝為丞相，增封穎川的繁昌、鄢陵、新汲、父城，連前封共八縣，二萬戶，奏事時不提自己的名字。宣帝堅意辭了丞相官職。
冬十二月，加九錫之禮，朝會時不下拜。宣帝辭讓了九錫禮。
二年春正月，天子命宣帝在洛陽立廟，設置左右長史，增加掾屬、舍人滿十人，每年薦舉掾屬任御史、秀才各一人，增加官騎百人，鼓吹十四人，封宣帝的兒子司馬肜為平樂亭侯，司馬倫為安樂亭侯。宣帝因有病不能進宮朝見，每有大事，天子即親自到府第詢問。
兗州刺史令狐愚、太尉王腸與宣帝離心，謀劃立楚王曹彪為天子。
三年春正月，王腸詐稱吳人堵塞塗水，請求發兵討伐。宣帝暗中得知他的計謀，不聽其言。
夏四月，宣帝親自率中軍，乘船順流而下，九天到達甘城。王腸無計可施，在武丘迎宣帝，自縛於水畔，說：「我王腸如有罪，公可用半片竹簡召回，何苦親自來呢？」宣帝說：「因為君非折簡之客啊！」即帶王腸回京師。路過賈逵的廟，王腸高呼道：「賈梁道！我王腸是大魏的忠臣，只有你的神靈知道。」行至項，王腸飲毒藥而死。宣帝逮捕王腸餘黨，盡滅三族，並殺曹彪。將魏宗室的王公都集中安置在鄴城，命有司監督，不得交往。
天子派遣侍中韋誕持節在五池慰勞軍隊，宣帝回京後，天子又使兼大鴻臚、太僕庾嶷持節，策命宣帝為相國，封為安平郡公，宣帝之孫及兄子各一人封為列侯，前後食邑五萬戶，封侯者十九人。宣帝堅意辭讓相國、郡公職銜。
六月，宣帝病重，夢見賈逵、王腸作祟，很是厭惡。秋八月初五，在京師逝世，終年七十三歲。天子著孝服弔喪，喪葬儀式按漢霍光的例子，追贈為相國、郡公。宣帝之弟司馬孚上表陳述了宣帝生前志願，辭去郡公及鍂車京車。九月十八日，葬於河陰，謚號為文，後改謚宣文。死之前寫了關於安葬的遺囑，在首陽山做土墓穴，不起墳，不栽樹；作《顧命》三篇，以平時衣服入殮，不用隨葬器物，後死者不得合葬。安葬照遺囑行事。晉國初建時，追尊為宣王。武帝受禪讓即位，上尊號為宣皇帝，陵墓稱高原，廟號為高祖。
宣帝內心嫉妒而外表寬厚，對人多猜忌，善用權謀，魏武帝察覺宣帝有雄心大志，又聽說宣帝能像狼一樣回首反顧，想試驗他。召來同行，使他走在前面，令他反顧，他面正向後而身不動。魏武帝又曾夢三馬食於一槽，心中很厭惡。於是對太子曹丕說：「司馬懿不是作人臣的人，你以後要防備。」太子平時與宣帝友善，每每庇護他，故得無事。宣帝於是勤於職守，廢寢忘食，以致採樵牧馬人之間，也要走動詢問，因此魏武帝才安心。後來平公孫文懿時大肆殺戮。殺曹爽時，支黨皆夷滅三族，不論男女老幼，姑姊妹女子已經嫁人的都殺掉，最後竟篡奪曹魏天下。
東晉明帝時，王導陪坐。明帝問前世怎麼得的天下，王導就陳述宣帝如何創業，及文帝末年高貴鄉公被害的事。明帝把臉伏在床上說：「如公所說，晉的天下又怎能長久呢？」推究其猜忌殘忍的行為，大致是符合狼顧本相的。