司马炎这一生中最大的政绩当数消灭东吴，完成了南北统一。这场战争一直影响到百年后的淝水之战，当时的前秦君主苻坚就是因为坚信自己一定能够像西晋那样横扫江南，才不顾众人反对，执意南征。他的理由之一就是：司马炎打算平吴时也有许多人反对，不是也成功了?
但西晋的经验却不能推广到前秦。前秦国内存在太多隐患，东晋的实力也非东吴可比。
在司马炎的时代里，曹氏和司马氏前辈们已经打下了不错的基础，国内也没有迫在眉睫的危机，惟一的问题是西部边疆不稳定，却也还可以承受。而在南方，东吴的君主孙皓是个彻头彻尾的暴君，性情暴虐，倒行逆施，生平最喜欢做的就是用酷刑杀人。在他的统治下，吴国的形势越来越糟，百姓人心浮动，西晋的统一大业赶上了最好时机。
泰始五年（公元269年），司马炎任命尚书左仆射羊祜坐镇襄阳，为消灭吴国做战略准备。羊祜是司马师的内弟，才能出众，忠心耿耿，受到当时百姓和后世人的尊敬。接受这道任命后，他在襄阳安抚百姓，减轻赋税，努力加强战略物资储备。
虽然吴国的形势已经每况愈下，但江东依然有许多
盖国家大计,社稷安危,是有主谋.非比夸辩之徒,虚誉欺人，坐议立谈,无人可及;临机应变,百无一能。诚为天下笑耳! ----罗贯中
人才，羊祜在襄阳期间，三国名将陆逊的儿子陆抗出任东吴对晋方面的主帅。他颇有父亲的遗风，上任没多久，就在与晋方的较量中攻城破阵，让羊祜看到了他的军事才能。羊祜明白自己遇上了对手，就采取相持战略，在积极备战的同时采取怀柔政策，安抚边界军民，让东吴百姓也感受到西晋政权带来的好处。五年之后，陆抗病逝，晋军又得到了机会。羊祜向司马炎提出讨伐吴国的建议，但却遭到贾充等人的反对。贾充是晋武帝时期的重要人物，在史书中历来以奸臣的面目出现。他前期最重要的活动是当机立断，在司马氏夺取政权的关键时期下令杀死了魏帝曹髦，因此受到司马昭的器重，后来又在立储事件中站在司马炎一方，成了晋武帝最信任的大臣。这个人出身法学世家，颇有才干，曾经主持修撰《泰始律》，为西晋一朝立下汗马功劳。他强烈反对伐吴确实也有自己的理由：西晋对平定东吴的确没有必胜的把握，曹操大败于赤壁的阴影犹在，他认为皇帝不该拿江山去冒险。这种极端的小心翼翼导致行动上的患得患失，贾充成了极端的反战派。
虽然羊祜一再请战，但司马炎在贾充等人的影响下总是不同意。羊祜很忧愤，感叹说：“天下不如意事，十常居七八。现在上天给了我们这么好的机会，难道一定要等到错过以后才后悔吗?”又过了两年，羊祜也患了重病。临终前他让张华转告司马炎，说如今孙皓暴戾，已经尽失江东人心，趁着这个机会攻打东吴，一定可以成功。但如果孙皓死了，下面再有个英明能干的人继承他的位置，重新赢得江南人心，到时候调整战略，再加上长江天险，恐怕西晋就再难灭掉吴国了。最后他向朝廷推荐杜预，让他继续完成自己未竟的事业。
羊祜看得没错，杜预果然也是个卓越的统帅。他到任后先设了一道离间计，让孙皓换掉了颇有能力的西陵总督张政，削弱了吴军的西线实力。几个月后，他再次向朝廷上表要求攻吴，司马炎又陷入了犹豫中。
正在这时，益州刺史王?也向武帝上书请求出兵。为了制造攻打东吴所用的战船，他几年前就去了四川，在益州制造了大批舰船，造船时削下的木屑沿着长江顺流而下漂到东吴，当地的官员猜出了西晋的战略意图，向孙皓报告，但他却完全不理会。东
延大笑曰：“杨仪匹夫听着!若孔明在日，吾尚惧他三分;他今已亡，天下谁敢敌我?休道连叫三声，便叫三万声，亦有何难!”遂提刀按辔，于马上大叫曰：“谁敢杀我?”一声未毕，脑后一人厉声而应曰：“吾敢杀汝!”手起刀落，斩魏延于马下。
吴官员只好用铁索横拦住长江沿线的战略要地，还造了不少一丈多长的铁锥放入江中，想用这种方法阻挡住西晋的战船。从王?开始造船到现在，前后已经有七年了。早期制造的船已经开始朽烂，七十岁的王?觉得自己来日无多，向皇帝表示自己希望能在去世之前看到东吴的平定。司马炎徘徊无计之余，找来张华一起下棋，希望调整一下自己的思绪。正在这时，杜预的又一份请战书送过来，一向积极主战的张华推了棋盘，向司马炎极力陈述灭吴的好处。这次司马炎终于不再犹豫，不顾贾充等人的反对，下定决心要攻打东吴。
羊车游宴晋史纪：武帝既平吴，颇事游宴，怠于政事。掖庭殆将万人，常乘羊车，恣其所之。至便宴寝，宫人竞以竹叶插户、盐汁洒地，以引帝车。而后父杨骏始用事，交通请谒，势倾内外。朝政大坏，至其子惠帝，遂有五胡乱华之祸。
不久之后的公元279年十一月，司马炎派出六路大军总共二十万人，分别从武昌、江陵、夏口、巴蜀等地出征，开始了平定东吴的军事行动。作为司马炎最亲信的大臣，贾充被任命为这次军事行动的元帅。诏令发出，贾充仍然坚持说伐吴不利，还说自己老了，难以担当此任。但司马炎却说如果贾充不答应的话，他就要御驾亲征，贾充没有办法，只好去襄阳上任，负责军队的调度工作。
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