303年成都王颖为了去除驻守京城的长沙王乂，联合河间王颙率军攻击洛阳，但被长沙王屡屡击败。304年初洛阳城缺粮，东海王司马越勾结禁军擒长沙王，开城投降。长沙王被河间王将领张方用火烤死，成都王颖迫惠帝立其为皇太弟，河间王颙为太宰，东海王越为尚书令。成都王胜利后，班师返邺，政治中心北移。而后东海王越集结各方兵力，挟惠帝讨伐成都王颖。最后失败，惠帝被俘，东海王逃至其封国东海（今山东郯城北），河间王将领张方占领洛阳。

但不久东海王的亲弟并州刺史东瀛公司马腾及幽州刺史王浚联合异族乌丸、羯朱等势力击败成都王。成都王挟惠帝逃至洛阳，投靠拥有关中及洛阳的河间王，最后成都王被废，河间王改立司马炽为皇太弟。305年东海王越在山东再次起兵，西向进攻关中。306年东海王越攻入长安。河间王颙和成都王颖败走，最后相继被杀。东海王越迎惠帝还洛阳，随后惠帝被毒死，豫章王司马炽继位，是为晋怀帝，由东海王司马越专政。八王之乱至此结束。

五胡乱华

。八王之乱期间，司马氏在地方上影响力顿减，地方势力不断膨胀，外族陆续叛变独立，李成与汉赵先后独立。氐族李雄在益州逐渐势大，最后于306年称帝，国号成，史称李成。304年王浚遣匈奴领袖刘渊回并州发兵支援，刘渊乘机宣布独立。308年刘渊称帝，国号汉，后称前赵。晋室在八王之乱后面临一场覆亡危机。

八王之乱后，刘渊遣子刘聪掠夺洛阳，大将石勒及王弥则掠夺关东各州。310年刘渊死，子刘和继立，不久刘聪杀和自立。311年石勒出兵襄阳，晋廷派遣大军讨伐，但因朝廷与主将司马越互相猜忌，晋军内乱，最后被石勒袭击，精锐尽亡。当时洛阳空虚，刘聪乘机攻陷并掳去晋怀帝，史称“永嘉之祸”。313年怀帝被杀，晋愍帝于长安继立，汉赵派刘曜持续攻打。316年晋愍帝投降，最后受辱被杀，至此西晋亡。而后，匈奴、氐、羯、鲜卑及羌等族，陆陆续续在北方建立了一系列国家，史称“五胡十六国”。

西晋亡后，在北方尚有三个忠于晋朝的地区，即并州北部刘琨、幽州段匹磾、凉州张寔。然而，并州刘琨先被石勒击溃，投靠幽州段匹磾。段匹磾则奉东晋密令杀刘琨，之后也被石勒击败。最后，凉州张寔去世后其弟张茂向刘曜称臣，至此东晋在华北的势力全部消灭。