司马懿料定孟达必反，便火速带兵潜行，要在孟达犹疑观望之际解决他，为了拖延时间，他派人给孟达送去一封信，表明自己对他并无疑心，让他不要介意流言飞语，信上说：“将军昔弃刘备，托身国家。国家委将军以疆场之任，任将军以图蜀之事，可谓心贯白日。蜀人愚智，莫不切齿于将军。诸葛亮欲相破，惟苦无路耳，模之所言，非小事也，亮岂轻之。而今宣露，此殆易知耳。”司马懿此计果然奏效，孟达得书大喜，认为司马懿对他并不怀疑，因而犹豫不决，放慢了叛魏降蜀的速度。这就给司马懿争取了调兵遣将的必要时间。但诸将却认为孟达与孙、刘双方均有勾结，宜观望而后动。司马懿一概不听，他说："孟达无信义，其反无疑。只是暂时尚犹疑，应当乘其未定而促决之。于是倍道兼行，八日到其所据上庸城下。此时东吴和西蜀都派出兵马救援孟达，司马懿派手下大将分道拒之，自己率主力攻打上庸城。
孟达没有料到司马懿会不上奏朝廷便率兵前来，诸葛亮屡次提醒他，敦促他马上归蜀，孟达却不以为意，他给诸葛亮写信说："宛去洛八百里，去吾一千二百里。闻吾举事，当表上天子，比相反复，一月间也。则吾城已固，诸事足办。则吾所在深险，司马公必不自来，诸将来，吾无患矣。"正当他以为计策万全时，司马懿已兵临城下。孟达惊惶失措。派人告知诸葛亮，惊叹道："吾举事八日，而兵至城下，何其神速也。"司马懿率兵破除了孟大设在城外的木栅，便分成八路攻城，昼夜不停，十六天后，城内支持不住，孟达外甥邓贤、部将李辅等开门出降，孟达兵败被杀。司马懿俘获万余人凯旋而归宛。魏兴太守申仪自以久在边镇，便独断专行，"承制刻印，多所假授"，朝廷不能制。司马懿便乘申仪亲来祝贺之际，把他抓起来，送回京城治罪。
太和四年?230年，魏朝廷加司马懿为大都督，假黄钺。命他与曹真伐蜀。与进攻孟达急速猛厉的策略相比，司马懿与诸葛亮对阵却稳如泰山，谨慎行事，持重相抗。
十二月魏明帝命令司马懿移镇关中，让他便道赴镇，不必回朝复命。司马懿刚到白屋，魏明帝病危，三日之内，诏书五至，催他回京。司马懿听说皇帝病危，从白屋乘追锋车一日夜行四百里，赶到京城，在嘉福殿卧室内拜见气息奄奄的魏明帝。魏明帝拉着司马懿的手，将八岁的太子曹芳托付于他，命太子上前抱着他的脖子。司马懿顿首流涕，受遗命与大将军曹爽共辅幼主。明帝忍死等待司马懿，交付给他大事后便死去了，司马懿和曹爽遵遗嘱立齐王曹芳为帝。
司马懿老奸巨滑，装病篡权
齐王曹芳即帝位后，身为辅政大臣的司马懿迁为侍中、持节、都督中外诸军、录尚书事，并由大将军升任太尉。与曹爽各统兵三千人，共同执掌朝政。轮番在殿中值班。并受到乘舆上殿的特殊优待。辅政之初，曹爽因司马懿是自己的父辈，兼且德高望重，故引身卑下，恭敬有加，不敢专断独行。后来丁谧等人劝道："太尉有大志而甚得民心，不可推诚信任。"曹爽遂对司马懿猜疑提防。在丁谧谋划下，曹爽于景初三年?239年二月使魏帝下诏，表面推崇司马懿，从太尉转为太傅。外示尊崇，而夺其实权。使尚书奏事，先经曹爽。大权遂为其所专。曹爽又以弟曹羲为中领军、曹训为武卫将军、曹彦为散骑常侍侍讲。其余诸弟，皆以列侯侍从出入禁闼，贵宠无比。何曼、邓飏、李胜、丁谧等，为人华而不实，魏明帝在世深加抑黜，曹爽却任为心腹。为了提高威望，建立功名，曹爽不顾太傅反对，于正始五年?244年二月强行伐蜀，结果劳民伤财，无功而还。
曹爽及其党羽专制朝政，胡作非为。将洛阳野田、典农部桑田数百顷等国有土地分割占为私产。并承势窃取官物，向州郡敲诈勒索。曹爽的饮食车服，比于魏帝。妻妾成群，还不满足，又私取先帝才人及良家子女为伎乐。正始八年?247年四月，曹爽将太后迁于永宁宫，进一步专擅了朝政。兄弟并典禁兵，多树亲党，屡改制度。他们认为司马懿病重，不足为患，遂有无君之心。策划密室，图危社稷，约期举事。曹爽-伙的作为引起朝野的不满。人们以民谣谚语斥责曹爽的同党："何、邓、丁，乱京城。"
司马懿失去军权后，知道曹爽猜忌自己，便又故伎重演，闭门装起病来，既不上朝，也不参与朝廷大事。曹爽贵族子弟习性，喜欢出城打猎，有时出城几天也不回来，他的手下屡次劝他不要留宿城外，以免城中发生军事政变。曹爽笑道："我军权在握，有什么可怕的。"此人见自己劝不动，便又托曹爽的弟弟苦劝，曹爽从此收敛了许多。司马懿见计策收效不大，索性佯称病危。曹爽听到这消息后，自然欢喜异常，但也不敢相信，恰好河南尹李胜，经曹爽的表荐，回归故乡为荆州刺史，曹爽便让李胜假借去太傅府辞行，一探究竟。李胜在司马懿卧室里见到司马懿，司马懿勉强坐起，手拿衣服要穿上，衣服却从手中滑落下来。司马懿又指着口，意思口渴，丫鬟拿来粥后，司马懿竟然拿不住碗，粥淌满胸口。李胜见状说道："大家都以为太傅是旧病复发，没想到病得这样重。"司马懿故意装出上气不接下气的样子，李胜便说："太傅，下官奉调为荆州刺史，特来向您辞行。"司马懿喘息说："并州嘛......君受屈此州，地近朔方，须好好防备。"李胜纠正道："是荆州，并非是并州。"司马懿故意错说："君是从并州来吗﹖"李胜又重复一遍说："现奉调为荆州刺史。"司马懿似乎听清楚了，笑说道："我年老体衰，又卧病在床，马上就要死了。我儿子司马师、司马昭，才浅识短，望君等念我旧情，多多照顾。"李胜回去后见到曹爽，把司马懿的情况报告给了曹爽，他说："司马公尸居余气，形神巳经分离，无须顾虑了。"第二天又对别人说："太傅的病好不了了，真叫人感伤。"曹爽认定司马懿旦夕即死，心里彻底解除了防备。
嘉平元年?249年正月，曹爽兄弟以陪同小皇帝曹芳拜谒高平陵为借口，带着御林军又离开京城去打猎了。一直装病等待时机的司马懿立即召集旧部发动了政变，他派儿子司马师屯兵司马门，占领了宫廷，然后上奏永宁太后废免曹爽兄弟，夺了他们的兵权。亲率太尉蒋济等勒兵屯于洛水浮桥。派人给魏帝送去罢免曹爽的奏章。表中尽数曹爽"背弃顾命，败乱国典、内则僭拟，外则专权，破坏诸营，尽据禁兵。群官要职，皆置所亲，殿中宿卫，易以私人"等罪。曹芳看完，交与曹爽，曹爽看罢，目瞪口呆，立刻面如土色。其实此时曹爽还占据上风，他有天子在握，完全可以用天子的名义号召各地勤王，而他自己手中的御林军也完全可以一战，胜负之数尚未可知。可他却被司马懿的声望吓倒了，司马懿料定他是"驽马恋栈豆"，所以一面逼他交出兵权，一面又指着洛水发誓：曹爽只要交出兵权，不但保证人身安全，还让他以列侯归第，富贵终生。曹爽不敢和老谋深算、久经沙场的司马懿决战，又相信"太傅老成重望，谅不会食言"，便不采纳手下桓范等人让他调兵攻打京城的建议，乖乖地交出皇帝和部队。结果他不但被杀，而且和手下死党都被以谋反大罪灭了三族。司马懿借此机会，不但消灭了曹爽，而且把朝政牢牢控制在自己手中，曹操一生辛苦夺来的江山又从此转到司马懿手上。
司马懿重返权力宝座后，眼前依然有许多难题有待处理。像重臣之一的征东将军王凌，就非常反对司马懿的专权，不久便举兵作乱。司马懿得知这次若处理不当，可能就会失去既得的权力。因此，他先向天下公布王凌的罪状，并宣称王凌若肯归降，便既往不究，还派人送一封恳切留用的信函给王凌。如此把王凌的心理扰乱后，就一举率领大军征讨，王凌自然不敌。王凌归顺后，便拿出司马懿给他的信函，希望免于死罪，"这不是违反了当初的约定吗﹖"但一切都已大迟了，王凌又成为败在司马懿手中那张兵不厌诈的牌上的一个。