但司馬昭十分乖覺，已對此事有所察覺。於是他也不去抵禦什麼姜維了，徑自率兵入城，來見兄長司馬師，告知此事。兄弟二人最終決定先下手爲強，要把曹芳給廢掉。19日，司馬師以郭太后的名義召集羣臣開會。提出曹芳荒淫無度，褻近倡優，不可以承天緒、居大位。羣臣畏於司馬氏的勢力，都隨聲附和道“伊尹放太甲以寧殷、霍光廢昌邑以安漢。今日之事，亦唯公命”司馬師道“諸君既已伊、霍望師，師又安所避之”便從袖中取出要上奏給郭太后準備廢曹芳的表文，讓羣臣署名。
大鴻臚郭芝奉司馬師之命，拿着這道表文往永寧宮去見郭太后。誰料曹芳竟也在永寧宮，與太后相對而坐。郭芝便索性直接對曹芳道“大將軍欲廢陛下，另立彭城王”曹芳不答，起身就走。郭太后也很不悅。郭芝道“太后有子而不能教。如今大將軍已與我等羣臣商定，又有兵馬在宮外。還請太后順旨吧”郭太后道“我要見大將軍”郭芝道“還有什麼好見的！太后還是速命人去將天子璽綬取來吧”郭太后無奈，便讓身旁的侍御從曹芳處取來天子璽綬，放在自己身邊。
這一切都做完後，郭芝趕緊去回報司馬師，司馬師大喜。派人將齊王印綬給曹芳送去，並告訴他“你已不是皇帝而是齊王了。今天就搬出皇宮，住到西宮去”曹芳自知不可留，與郭太后垂涕而別，乘上王車，從太極殿南出，駛向自己的齊王府。羣臣送者數十人。司馬師的三叔、太尉司馬孚悲不自勝，其餘臣子也紛紛流涕。
搞定曹芳後，司馬師又派人來見郭太后，索要天子璽綬。郭太后不肯交出，道“大將軍要立的彭城王曹據，是武帝曹操之子，也就是我丈夫明帝曹叡的叔叔。若他做了皇帝，我是侄媳，還能是太后嗎？且我丈夫就這樣絕嗣了嗎？還是請大將軍考慮一下別的人選。高貴鄉公曹髦是文帝曹丕之孫、東海王曹霖之子。也就是我丈夫的侄子。依古禮，可以過繼給我丈夫爲子，然後立他爲帝。不知大將軍意下如何”
22日，司馬師與羣臣商議之後，決定遵從郭太后的意思，迎立14歲的曹髦爲帝。太常王肅奉命持節，往陽平郡元城縣去迎接曹髦。司馬師又派人來索要天子璽綬。郭太后道“這就不勞大將軍費心了。曹髦小時候我就見過他。等他來了，我會親自把璽綬交給他”
10月4日，曹髦到達玄武館，羣臣奏請舍前殿。被曹髦以“先帝舊處”爲由拒絕，避止西廂。羣臣又請以法駕迎，也被曹髦拒絕。5日，曹髦入宮，羣臣迎拜西掖門之南，曹髦下輿答拜。禮官說不必如此.曹髦正色道“我還沒有繼位，現在仍是人臣”遂答拜。到了止車門，曹髦便要下輿。左右道“天子乘輿可入”曹髦道“皇太后召我，未知所爲”於是步行來到太極東堂，見了郭太后。郭太后親自把天子璽綬交付。於是曹髦正式在太極前殿即位，大赦，改元正元。下令減乘輿服御、後宮用度。罷尚方御府百工技巧靡麗無益之物。給齊王曹芳在河內郡重門修建王宮。
8日，曹髦封司馬師爲相國，增邑9千戶。進號大都督，假黃鉞。入朝不趨、奏事不名、劍履上殿。賜錢5百萬、帛5千匹。司馬師上表固辭相國之封。19日，廢立定策的其他功臣也各有封爵、增邑、進位、班賜。
冬天，姜維攻下隴西郡的狄道、河關、臨洮3縣。但因張嶷被魏將徐質所殺。不得不退兵。將三縣百姓遷往廣漢郡綿竹縣、蜀郡繁縣（《三國演義》第109回，將姜維此次北伐大肆渲染，甚至描寫成司馬昭被姜維困於鐵籠山，但皆屬虛構）
255年1月12日，鎮東將軍毋丘儉(夏侯玄、李豐的好友)揚州刺史文欽(受曹爽重用)假造郭太后詔書，在淮南郡壽春縣起兵，移檄各州郡“廢司馬師，以其弟司馬昭代之。重用太尉司馬孚、護軍司馬望父子”掀起了轟轟烈烈的淮南三叛之第二叛！
毋丘儉遣使邀鎮南將軍諸葛誕一起起兵，諸葛誕斬使不從。毋丘儉、文欽率六萬大軍渡過淮水，毋丘儉駐兵汝南郡項縣，文欽則率兵在外遊擊。
當時司馬師正患目瘤，剛剛由醫官動完切除手術，而在府中養病。忽聞淮南叛亂，急召羣臣入府商議軍情。大家都勸司馬師好好養病，可讓司馬孚率兵前往征討。只有王肅、傅嘏、鍾會三人堅持此戰必須要由司馬師親征。司馬師聽了三人的話，蹶然躍起道“我亦顧不得目疾了”
25日，司馬師讓司馬昭兼中領軍，留鎮京師洛陽，自己則率十餘萬大軍倍道兼行，去平定叛亂。再召三方之兵會於陳、許之郊。
30日，車騎將軍、徵西將軍郭淮去世，雍州刺史陳泰繼任車騎將軍。王經繼任雍州刺史。
司馬師問計於光祿勳鄭袤。鄭袤道“毋丘儉好謀而不達事情，文欽勇而無算。您率
大軍出其不意，江淮之卒銳氣有餘而耐力不足，您可深溝高壘以挫其氣，此周亞夫平定七國之長策也”司馬師點頭稱善。但荊州刺史王基卻另有看法“淮南之民非真心思亂，不過是受毋丘儉、文欽的脅迫。若大兵一臨，必土崩瓦解。應當速行”司馬師便任命王基爲監軍，假節，讓他統帥前軍先行，後來又覺不妥，遣使將王基叫停。最後是在王基的反覆勸說下，司馬師這才同意王基火速進兵，去佔據氵隱水，
閏1月1日，司馬師到達氵隱橋，毋丘儉的兩個部將史招、李續前來投降。王基又向司馬師反覆陳情，終於讓司馬師同意他先去佔據汝南郡南頓縣。毋丘儉也從項縣出兵，與爭不得，退保項城。
9日，東吳丞相孫峻率呂據、留贊等軍偷襲壽春，司馬師命諸軍皆深壁高壘，勿與敵戰，以待東軍之集。又拒絕了諸將速攻項城的建議，命諸葛誕率豫州諸軍，由安豐郡治安風縣攻打壽春。胡遵率青、徐諸軍出譙、宋之間，斷叛軍的歸路。司馬師自己屯兵汝南郡汝陽縣。叛軍進不得戰，退又恐壽春遭襲，進退兩難。叛軍將士家皆在北，軍心渙散，降者相繼，只有淮南新附農民的叛意依舊堅決。
毋丘儉曾遣使，邀兗州刺史鄧艾一起起兵。但鄧艾和諸葛誕一樣，將使者斬首。隨即率兵萬餘，兼道前進，來到汝南郡與陳郡交界的樂嘉，在此修建浮橋，等待司馬師的大軍到來。