263年司马昭为了建立赫赫军功，以做好篡夺准备，命钟会、邓艾及诸葛绪率军伐蜀，蜀汉主将姜维阻敌于剑阁。最后邓艾经阴平直袭涪城，进逼成都。最后刘禅投降，蜀汉灭亡，史称魏灭蜀之战。及后钟会、姜维意图叛变，但被司马昭立即平定。不久司马昭去世，其子司马炎最后于265年篡位，曹魏灭亡。司马炎建立晋朝，是为晋武帝，定都洛阳，史称西晋。

    当时孙吴局势混乱，吴帝孙皓不修内政又穷极奢侈。270年河西鲜卑秃发树机能叛乱，直至279年方平定。司马炎在此时先做好伐吴准备，他派羊祜守襄阳与孙吴名将陆抗对峙，派王浚于益州大造船舰。274年陆抗去世，次年羊祜提议伐吴，遭贾充反对而作罢。经过多年准备，279年王浚、杜预上书司马炎，认为是时候伐吴，贾充、荀勖等则以“西北未定”的理由反对。最后司马炎决定于该年12月进攻吴国，史称晋灭吴之战。司马炎以贾充为大都督，上游王浚军、中游杜预等军、下游王浑等军共六路并进。最后于280年逼近建业，孙皓投降，孙吴灭亡，西晋成功统一天下。