昭在病重时曾忧虑司马攸之后的命运，于是在临终前以西汉淮南厉王刘长和曹魏陈思王曹植与他们身为皇帝兄长的事劝司马炎和司马攸二人要和平共处；文明皇后王元姬曾经患病，病好后，司马炎与司马攸都举酒祝寿，司马攸想到王元姬之前的病情非常危急，因而感叹流泪，司马炎都感到惭愧。司马攸在司马炎生病时曾在旁侍候，常常都是哀戚憔悴的样子，众臣都因而称赞他。等到王元姬临终时，也流泪着对司马炎说：“桃符的性情急躁，而你这作哥哥的又不慈爱。我的病如果好不了，我很担心你容不下他，我因此嘱咐你，你不要忘记我的话。”但当司马炎灭吴后身体健康恶化，而太子及各皇子都软弱，朝中人人都希望由司马攸继位。但当时司马攸极为厌恶司马炎宠臣荀勖和冯紞等人阿谀奉承的行为，二人亦恐怕一旦司马攸真的继位，自己都会被贬谪，于是借故以正太子名位为由要将齐王调回封国。太康三年（282年），司马炎下诏任命司马攸为大司马、假节、都督青州诸军事，并回到齐国。司马攸知道后很不高兴，又知道要他回封国是荀勖等人的主意。因而愤恨发病，司马攸于是要求留守生母文明皇后王元姬的陵墓，但不被允许。
在此之前，司马炎让司马攸回归封地齐国的决定遭受了群臣的极大阻力，有的劝谏者为此遭受了贬谪之苦、牢狱之灾，更有气愤致死者，这些人中包括张华、曹志、向雄、司马骏、王浑、羊琇、成粲、刘暾、郑默、甄德、王济等重要朝臣。
愤怨病卒
司马炎又派御医为司马攸看症，御医们都称司马攸没病，以致不久司马攸病情恶化之下仍然被催促尽快起程。司马攸唯有抱病辞行，虽然病重仍然整饰衣冠容貌，举止如常，更令司马炎以为他并没患病。
太康四年三月癸丑日（283年4月27日34
），司马攸呕血而亡。21
司马炎知道司马攸的死讯后，哭得十分伤心，但冯紞则说：“齐王名过其实，却得到天下人民归心，今天他病死是社稷之福，陛下不必这样伤心！”司马炎于是停止哭泣。司马炎前往治丧时，司马攸之子司马冏诉说是御医们诬称司马攸没病，司马炎于是诛杀御医，追赐司马攸谥号为“献”，其葬礼规格与安平献王司马孚同等，“庙设轩悬之乐，配飨太庙”。