二月，詔令任命司馬昭為大將軍、錄尚書事。
公元256年六月，魏國改年號甘露。八月，朝廷詔令司馬昭加大都督封號。
甘露二年（公元257年）夏季，司馬昭以皇帝名義召諸葛誕回京都任司空、諸葛誕拒不從詔，并殺死揚州刺史樂綝，蟠踞淮南起兵，派小兒子諸葛靚到吳國做人質，向吳王稱臣請求救援。
同年，司馬昭為激勵士氣，事奉天子及皇太后一同東征，在青、徐、荊、豫征兵，又征集了一部分關中的流動部隊，都會合于淮北。
軍隊駐扎在項，令廷尉何楨持符節，出使淮南，對將士們宣示撫慰，申明叛逆輿忠順，誅罰與賞賜等。
六月，魏帝曹髦車駕到達項縣，司馬昭率兵二十六萬人駐扎于丘頭，命征南將軍王基和安東將軍陳騫等率眾包圍壽春城。
東吳大將孫綝派遣全懌、全端、唐咨、文欽、王祚等將軍率領三萬余人前往壽春城接應諸葛誕，吳軍趁包圍圈還未形成，憑借險要地勢，從壽春城東北沖入城中。
同時，孫綝命大都督朱異率三萬軍士屯安城。
隨后，司馬昭以優勢兵力將壽春城四面合圍，構筑工事困城。
城內的文欽在魏軍圍城過程中多次嘗試解圍，均被擊退。
不久，魏兗州刺史州泰在陽淵擊退朱異援軍。
此外，驃騎將軍王昶占據夾石逼近江陵，牽制東吳將軍施績、全熙等人，以防其向東救援諸葛誕。
七月，吳軍統帥孫綝出動眾多兵力駐扎在鑊里，又派朱異率將軍丁奉、黎斐等五人前去解壽春之圍。
朱異率眾推進到黎漿水一帶，試圖解救諸葛誕，但多次被石苞和州泰擊敗。
傷亡慘重，且物資和糧草都被魏軍燒毀，朱異被迫下令全軍撤退，但這一決定卻令孫綝非常不滿。
為解壽春之圍的孫綝又征調三萬兵馬交給朱異，強令朱異再度出擊，朱異以軍糧及物資供應不足加以拒絕。
孫琳大怒，將朱異斬首示眾后便率軍返回了建業。
朱異被殺，吳軍士氣受挫，百姓也心存憤恨。
此后司馬昭繼續加強包圍，并放風用反間之計，散布吳軍救援將至、魏軍士氣低落、糧草匱乏等消息迷惑城內軍士。
諸葛誕等人更加寬心任意吃喝，不久城中缺糧。
諸葛誕的心腹將軍蔣班、焦彝與文欽產生矛盾，二人害怕被殺，隨即越過城墻投降魏軍。
吳將全懌之母在吳國獲罪，全端哥哥的兒子全輝、全儀護衛其母投奔魏軍。
司馬昭用鐘會的計謀，代全輝、全儀寫信勸身處壽春城的全靜投降，十二月，全靜兄弟五人率領部下逃出城向司馬昭投降，壽春城中人心恐慌，不知所為。
“甘露三年（公元258年）春季，諸葛誕、文欽等出來攻擊圍城軍，被魏軍擊退。”
“諸葛誕與文欽內部不和、相互猜疑，文欽被諸葛誕所殺。”
“文欽之子文鴦、文虎跳下城墻投降魏軍，司馬昭任其為將軍，封為侯，并使其繞城喊話勸降，此時壽春守軍斗志盡失，司馬昭隨即下令攻城。”
“二月二十日，城內守軍放棄抵抗，壽春城破，諸葛誕率親信從小城門突圍，兵敗被殺，其三族盡數被誅。”
“唐咨、王祚等將軍和一萬多吳軍投降，魏軍繳獲的武器和物資堆積如山。”
“此戰，司馬昭大軍殲敵十萬，為彰顯大度，司馬昭下令吳軍投降者一律不殺，并將他們安置在洛陽附近的河東、河內、河南三郡居住。”
“四月，魏帝曹髦回到京師后把丘頭改為武丘，以彰顯自己的武功。”
“甘露三年（公元258年）夏，朝廷封司馬昭為晉公，封地包括并州的太原、上黨、西河、樂平、新興、雁門和司州的河東、平陽，共八郡，地方七百里，加九錫，晉位相國，晉國府中置官司。”
“司馬昭九次辭讓不受，后改增加司馬昭封邑一萬戶，食三縣租稅，其子之中沒有爵位的都封為列侯。”