至此司马颖大权在握，三月废掉当时的皇后羊氏，太子司马覃，随后立自己为太弟。司马颖本就不如司马乂得人心，掌握权力后又奢靡日甚，宠溺小人，大家对他大失所望。
东海王司马越抓住机会，趁司马颖长期待在建邺，攻入皇城，侍奉皇帝向北讨伐司马颖，向天下发布檄文，号召大家勤王。但是初战司马越过于大意，被击败，独身逃回东海，皇帝重新落到司马颖手中，司马颖却又被幽州都督王浚击败，逃到洛阳。这时的洛阳已被司马颙部将张方占领，于是朝廷大权落入司马颙手中。
东海王司马越虽然初战失败，但逃回东海的他并不承认失败，他联合范阳王司马虓向洛阳进军。司马颙联合司马颖对抗，但是战败，于是大权落入司马越手中。
光熙元年（公元306年），十月，司马虓去世，幽禁于范阳的司马颖被长史刘舆所杀。十二月，封诏入京的司马颙被南阳王司马模所杀。
八王之乱就此结束，但长达十六年的动乱给西晋王朝带来了毁灭性的打击。这十六年中吏治混乱；各地乱兵不断，较大的有四川李特的“流民军”，北方的“乞活军”等等；同时北方少数民族纷纷叛立，如匈奴，羯族等。诸王不顾这些动荡，只为自己的利益互相征战，导致国家衰弱，军力衰退。这是后来五胡乱华，西晋灭亡的重要原因。
