政变将要发动时，孙秀对司马伦说：“太子聪明刚猛，如果回到东宫，必定不会受制于人。您一向是贾后一党，路人皆知，如今即使为太子立下大功，太子也会认为您只是迫于百姓的愿望，反复无常以求免罪罢了，即使暂时忍耐旧怨，也必定不会真心感激您，一旦有什么过失，还是不免被杀。不如拖延行动，贾后必定会害死太子，然后我们再废黜贾后，为太子报仇，岂止能免祸，更能实现我们的志向！”司马伦认为他说得对。
孙秀于是派人施行反间计，散布说殿中有人想废黜皇后，迎回太子。贾后多次派宫女化装到民间探听消息，听到后非常恐惧。司马伦、孙秀趁机劝说贾谧等人及早除掉太子，以断绝众人的期望。
癸未日，贾后指使太医令程据配制毒药。假传圣旨派宦官孙虑到许昌毒杀太子。太子自从被废黜后，害怕被毒害，常常自己在面前煮食物；孙虑把情况告诉看守刘振，刘振就把太子迁移到一个小房子里，断绝他的食物，宫女们还偷偷从墙上送食物给他。孙虑逼太子服毒药，太子不肯服，孙虑就用捣药的药杵将太子打死。有关部门请求以庶人礼节安葬太子，贾后上表请求以广陵王的礼节安葬。
夏季，四月，辛卯朔日（初一），发生日食。
赵王司马伦、孙秀准备讨伐贾后，告知右卫佽飞督闾和，闾和顺从了，约定在癸巳日（初三）三更一点（丙夜一筹），以鼓声为信号。
癸巳日，孙秀派司马雅告诉张华说：“赵王想与您共同匡扶社稷，为天下除害，派我来告知。”张华拒绝了他。司马雅生气地说：“刀都要架到脖子上了，还说这种话！”头也不回地走了。到了约定时刻，司马伦假传圣旨命令三部司马（禁军统领）说：“皇后与贾谧等人杀害了我们的太子，现在命车骑将军（司马伦当时是右军将军，此处应为假托或误记，实指司马伦）入宫废黜皇后，你们都应当服从命令，事成之后，赐爵关中侯，不服从者诛灭三族。”众人都服从了。司马伦又假传圣旨打开宫门，夜间入宫，陈兵于御道南侧，派遣翊军校尉齐王司马冏率领一百人推开小门（排冏）而入，华林园令骆休做内应，迎接惠帝到东堂，用诏书在殿前召见贾谧，准备杀他。贾谧逃到西钟下面，大喊：“皇后救我！”就地被斩首。贾后见到齐王司马冏，吃惊地问：“你来做什么？”司马冏说：“有诏命逮捕皇后。”贾后说：“诏书应当从我这里发出，哪来的诏书！”贾后被押到上合时，远远地向惠帝呼喊：“陛下有妻子，却让人废黜她，这也是在废黜自己啊。”当时梁王司马肜也参与了谋划，贾后问司马冏：“起事的是谁？”司马冏说：“梁王、赵王。”贾后说：“拴狗应该拴脖子，反而去拴尾巴，怎能不失败呢！”于是废黜贾后为庶人，幽禁在建始殿，逮捕赵粲、贾午等人交付暴室（宫中的审讯机构）拷问至死。下诏命令尚书逮捕贾氏亲族党羽，召中书监、侍中、黄门侍郎、八座（尚书令、仆射及五曹尚书）等官员连夜入殿。尚书起初怀疑诏书有诈，尚书郎师景（人名）举着奏事的木板请求惠帝亲笔诏书，司马伦等人将他斩首示众。
司马伦暗中与孙秀谋划篡位，想先除掉朝廷中有声望的大臣，并且报复旧怨，于是在殿前逮捕了张华、裴頠、解系、解结等人。张华对张林（司马伦党羽）说：“你想害忠臣吗？”张林假称诏命责问他说：“你身为宰相，太子被废黜时，不能以死尽节，为什么？”张华说：“在式乾殿商议时（指讨论废太子），我的谏言记录都还在，可以复查。”张林说：“进谏不被采纳，为什么不辞职？”张华无言以对。于是将他们都斩首，并诛灭三族。解结的女儿嫁给裴氏，第二天就要出嫁而祸起，裴家想认领她让她活命，女儿说：“家里既然这样了，我还活着干什么！”也被牵连处死。朝廷因此议论改革旧制，规定女儿不随父家连坐处死。
甲午日（初四），司马伦坐在端门（宫门），派遣尚书和郁持符节押送贾庶人到金墉城；诛杀刘振、董猛、孙虑、程据等人；司徒王戎以及朝廷内外官员因是张华、裴頠的亲戚党羽而被罢免的很多。阎缵抚摸着张华的尸体痛哭说：“早劝您辞官您不肯，如今果然不能免祸，这是命啊！”
于是赵王司马伦假称诏命大赦天下，自任使持节、都督中外诸军事、相国、侍中，完全依照司马懿（宣帝）、司马师（景帝）辅佐曹魏的先例。设置相府兵一万人，任命他的长子散骑常侍司马荂兼任冗从仆射，次子司马馥为前将军，封济阳王；司马虔为黄门郎，封汝阴王；司马诩为散骑侍郎，封霸城侯。孙秀等人都封为大郡太守，并掌握兵权，文武官员封侯的有数千人，百官都各自统属己职，听命于司马伦。司马伦一向平庸愚蠢，又受制于孙秀。孙秀任中书令，威权震动朝廷，天下人都巴结孙秀而不求于司马伦。