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此外，司马炎曾于泰始三年（267年）十月、泰始六年（270年）正月及十月三次亲临辟雍行礼，并连续打破古例，先是数度让皇太子司马衷行皇帝礼“临辟雍”，并亲自参加原本属于士族的大礼“乡饮酒礼”。后世研究者认为，司马炎的这一举措，是为求取门阀士族的认同，让他们在自己身后辅佐、支持司马衷。
贻患于后
太康末年，由于极意声色，司马炎的身体已经完全垮掉了137
。到太康十年（289年）年底，他的病势转重，不能起床。控制朝政的外戚杨骏、皇后杨芷（杨艳去世后的继后）父女利用侍疾于病床前的机会，掌控局势，禁止百官与司马炎见面。杨氏父女害怕司马炎重用其叔汝南王司马亮，影响他们擅权，遂极力鼓动病重的司马炎答应把司马亮调至豫州。
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太熙元年（290年）三月，司马炎气息奄奄，整日处于昏迷状态。当时西晋的开国功臣大都已去世，朝臣惶恐不安，无计可施。杨骏乘机将其左右换上了自己的心腹。当司马炎偶尔清醒过来的时候，发现杨骏弄鬼，杨骏所用之人不当，严肃地对杨骏说：“怎么能这样做呢！”下令尚未成行的司马亮参与辅政。但是诏书被杨骏扣押，不为外人所知。过了两天，司马炎病危，杨皇后奏请让杨骏辅政，司马炎点了点头。于是杨皇后便召中书监华廙、中书令何劭，口头传达司马炎的旨意，让他们作遗诏。遗诏写成后，杨芷亲自呈给司马炎看，司马炎“亲视而无言”。两天后的四月二十日（5月16日124
），司马炎在洛阳含章殿驾崩，享年五十五岁。临终前，他还在打听：“汝南王来了没有？”他死后，被葬在峻阳陵（今河南偃师南蔡庄村北87
）。谥号武皇帝，庙号世祖。
司马炎死后，太子司马衷即位，即晋惠帝。杨骏得以总揽朝政。但是不过一年，皇后贾南风发动政变，将杨骏杀死。此后，几位掌握重兵的宗王纷纷卷入争夺最高权力的动乱之中，终于演成了破坏性极大的“八王之乱”。建兴四年（316年），前赵皇帝刘聪派兵攻破长安，俘获西晋末代皇帝司马邺。这时距司马炎之死，还不到三十年。
为政举措