公元296年，匈奴首領郝散其弟郝度元以齊萬年為首，聯合西北馬蘭羌人、盧水胡人叛變。
公元299年，叛軍齊萬年部被晉軍平定。晉軍將領江統和郭欽都曾建議晉朝廷將胡族強製遷離中原，他們所著《徙戎論》提出更完整的主張，但是晉朝廷不從，他們要施行對優待少數民族的政策，不強製遷徙那些已經入駐中原地區的少數民族到域外，同時他們也沒有對有野心的分裂想法的異族和本國貴族采取遷徙和防範措施，朝廷的這些操作給國家造成了極大危害。
由於太子司馬遹非賈後所生，賈後意圖廢除，八王之亂由此開始。
公元300年，太子司馬遹被賈後汙蔑謀反，被廢。趙王司馬倫采納孫秀計，挑撥賈後殺掉太子。而後趙王倫聯合齊王司馬冏以替太子報仇為由，發兵除去賈後及其黨羽，趙王倫專政。
公元301年，趙王司馬倫篡逆稱帝，改元建始，惠帝退位為太上皇。三月，齊王司馬冏、河間王司馬顒、成都王司馬穎三王聯合常山王司馬乂（後封長沙王）伐司馬倫。五月去除趙王倫及其黨羽，惠帝複位，齊王冏專政。
公元302年，成都王穎及河間王顒派軍討伐齊王冏，長沙王司馬乂聯合宮廷將領於京城洛陽響應。齊王司馬冏及其黨羽被除，長沙王司馬乂掌政，被外戚羊玄之遙控。
公元303年，成都王穎聯合河間王顒率軍攻擊洛陽，討伐羊玄之等人，但被長沙王乂屢屢擊敗。
公元304年初，洛陽城缺糧，宮廷將領逼東海王司馬越奏免長沙王司馬乂，開城投降。長沙王乂被河間王顒將領張方殺害，成都王穎迫惠帝立其為皇太弟，河間王顒為太宰，東海王越為尚書令。成都王穎勝利後，班師返鄴，政治中心北移。而後宮廷將領陳軫集結各方兵力，挾惠帝討伐成都王穎。最後失敗，晉惠帝被俘，東海王越逃至其封國東海（今山東郯城北），河間王顒將領張方占領洛陽。
但不久，司馬越的親弟並州刺史東瀛公司馬騰及幽州刺史王浚聯合異族鮮卑、烏桓等勢力擊敗成都王穎。張方挾晉惠帝逃至洛陽，擁有關中及洛陽的河間王顒與東海王和解，最後成都王穎被廢，河間王顒改立司馬熾為皇太弟。
公元304年，司馬穎遭王浚和司馬騰圍攻，遣匈奴領袖劉淵回並州發兵支援，劉淵乘機宣布獨立建國。
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公元305年，司馬越在山東再次起兵，西向進攻關中。
公元306年，東海王越攻入長安。司馬顒和司馬穎敗走，司馬模占領長安。東海王司馬越迎惠帝還洛陽，隨後成都王被害，晉惠帝被司馬越毒死，其弟豫章王司馬熾繼位，是為晉懷帝，由東海王司馬越攝政，八王之亂至此結束。
在八王之亂期間，晉朝國內到處是天災人禍，民不聊生，內遷少數民族受到當時士族統治者加倍的極端壓迫，迫使內遷諸民族乘機紛紛舉兵造反，尋求獨立謀生，因此造成五胡亂華的曠世大劫難，永嘉之禍後士族百姓紛紛南渡自保。
在八王之亂期間，“能建邦命氏成為戰國者”有十六國，分彆是：成漢、前趙、後趙、前燕、前秦、前涼、後燕、後秦、西秦、後涼、南涼、南燕、西涼、北涼、大夏、北燕。後世由此稱為五胡十六國時期。實際上先後還有冉魏、翟魏、西燕、桓楚、譙蜀、前後仇池等僭偽政權。
當時，作亂中國的外族有匈奴、羯、鮮卑、氐、羌、盧水胡、烏桓、巴氐及高句麗。
八王之亂期間，地方勢力不斷膨脹，少數民族中的分裂分子陸續叛變，氐族李雄在益州逐漸勢大，於304年稱王，兩年後稱帝，國號成，與羅尚在巴郡對峙。
308年匈奴首領劉淵稱帝，國號漢，割據山西西南部。由於晉朝在中原解除武備，無力平定叛亂，加上嚴重的自然災害，嚴重動搖了統治基礎。晉室在八王之亂後麵臨一場覆亡危機。
劉淵為了要擴充版圖，遣子劉聰攻打洛陽，多次被擊敗。石勒及王彌掠奪關東各州，石勒吞並王彌，脫離劉淵轉戰南下。
公元310年，劉淵去世，劉聰殺新帝劉和自立為帝。同年，石勒經宛城、襄陽，掠奪江漢一帶，隔年北返。當時關東又有蝗災，洛陽缺糧，鮮卑拓跋部猗盧等欲派兵防禦洛陽，司馬越以無糧推辭，並率朝中重臣及諸將東討石勒，懷帝困於洛陽。
公元311年，晉懷帝與司馬越的矛盾爆發，密詔苟晞伐之，隨後司馬越病逝，王衍率軍歸葬封國。當他東行至苦縣（今河南鹿邑縣）時，遭石勒襲擊，晉軍精銳受屠儘亡，重臣降後被殺。此時洛陽空虛，被劉聰、王彌兵攻破，殺害官員百姓三萬餘人，擄走晉懷帝，史稱“永嘉之禍”。
公元313年，晉懷帝被殺，晉湣帝於長安繼立帝位，劉聰派劉曜持續攻打。
公元316年，晉湣帝投降，最後受辱被殺，至此西晉亡。而後，各族陸續在北方建立國家，史稱“五胡十六國”。
西晉亡後，在北方尚有多個忠於晉朝的地區，即並州北部劉琨、幽州段匹磾、冀州的邵續、青州的曹嶷、徐龕；東北還有慕容廆、段眷；北方還有代王；西北涼州還有張氏集團。然而，並州劉琨先被石勒擊潰，投靠幽州段匹磾。段匹磾則奉東晉王敦密令將劉琨處死，之後段匹磾也被石勒擊敗。劉聰死後，部將分裂，叛逃的多達二十萬戶，晉軍也一度攻打到離其都城不遠的絳縣，靳準殺劉粲，建立晉藩天王製度，向晉朝臣屬，不久遇害。石勒占領了河東，劉曜也拋棄漢旗號，兩人都自立為趙國。劉曜載記：在涼州張寔去世之後，其弟張茂向前趙的劉曜稱臣（張軌傳記載張茂未降並打敗了劉曜）。與晉朝對立的三個割據勢力，在當時占領了晉朝五分之一的國土。
西晉滅亡使從秦朝、漢朝、三國、魏國等繼承和積累下來的國家文化典籍、技術法式、文獻檔案等全數落入異族之手，或者隨著朝廷外逃人員流失域外。因此造成中華文化大量流失，以及眾多涉及天文、地理、冶金、材料、軍事、工程、製造、農業、醫學等保密技術、單傳技術和專利技術的流失和失傳，中華文化造成不可估量的損失。
當然，這些流失域外和海外的國家文化典籍、技術法式、文獻檔案等給中國周邊地區的文明發展注入極其強大的養分和動力。
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