司马颖在朝野向来有威望，而且军事实力强，入洛阳后被增封二十郡，拜丞相。东海王司马越对成都王司马颖的专政非常不满，就云集10多万士兵带着晋惠帝进攻邺城讨伐司马颖。东安王司马繇劝司马颖投降。司马颖不听，派奋武将军石超率5万军队拒战，在荡阴击败司马越，并俘虏了晋惠帝。
永兴二年（305年），司马颙挟持晋惠帝，发诏要罢免司马越等人。司马越就打出“张方劫迁车驾，天下怨愤，欲奉迎大驾，还复旧都洛阳”的名义起兵。司马越军中的鲜卑将领祁弘等后来攻破潼关进入关中，司马颙大为恐惧。又派遣马瞻、郭传等在霸水抗拒司马越军，马瞻军又战败，司马颙单骑出长安，逃到太白山。司马越军进入长安。鲜卑部队大掠长安，杀2万余人。
光熙元年（306年），司马越率领诸侯及鲜卑将领许扶历、驹次宿等军队护送晋惠帝回到洛阳。光熙元年十一月十八日（307年1月8日），晋惠帝司马衷突然死亡。有人说是被司马越毒死。司马炽继位，是为晋怀帝。晋怀帝刚登基，就下诏书要以司马颙为司徒，让其回朝廷。司马颙不疑有他，就乘车上路。到新安雍谷时，被南阳王司马模所派遣的将领梁臣掐杀死在车内。他的三个儿子也被杀死。司马颙就此绝后。八王之乱到此终结。
永嘉元年（307年），晋怀帝改元永嘉，大赦囚犯，废除诛三族刑。太傅、东海王司马越辅政，掌握了朝廷大权。至此，东海王司马越在八王之乱中成为了最终的胜利者。
