光熙元年（公元306年）十一月，皇太弟司馬熾在東海王司馬越的扶持下即皇位，史稱孝懷帝。
孝懷帝司馬熾始遵舊製，臨太極殿，使尚書郎讀時令，又於東堂聽政。每當宴會，總是與群官論眾務，考經籍。黃門侍郎傅宣見到這種情況，不由地感歎說：“今日複見武帝之世矣！”
翌年春正月癸醜，孝懷帝大赦天下，改元永嘉，除三族刑；以太傅司馬越輔政。
孝懷帝雖然“天姿清劭，少著英獻”，可是他麵對的是充滿內憂外患的局勢。
“八王之亂”使黃河流域的民眾遭受了巨大的禍患，加上不斷地天災，這一廣闊區域的民眾無法生存，就盲目地向著認為可能謀生的地區流徙。《晉書·食貨誌》記載：“人多饑乏，更相鬻賣，奔迸流移，不可勝數”。範文瀾先生認為，這種大量流民的出現，“說明西晉統治的社會基礎崩潰了”。為數眾多的流民還“脫耒為兵，裂裳為旗”，起來反抗西晉的統治。其中規模最大的是以李特為首領的流民暴動。
晉惠帝元康八年（公元298年），關西由於連年鬧饑荒，再加兵燹，略陽（今甘肅省秦安東南）、天水（今甘肅省天水西南）等6郡流民數萬家，相與經漢中入漢川就穀，巴氐人李特也在其間。李特本有反晉之意，隨流民將入蜀經劍閣時，他盤腿而坐歎息說：“劉禪有如此之地而麵縛於人，豈非庸才邪！”
永康元年，詔征益州刺史趙為大長秋，趙廞遂謀反，打算割據川蜀，就大開倉稟，賑濟流民，以收攬眾心。與李特同來的流民都是巴西人，與趙廞同郡，且多壯勇，趙廞就厚遇之，李特等於是漸成氣候。
趙廞自稱大都督、大將軍、益州牧，以李特的弟弟李庠為威寇將軍，使之斷北道。李庠本來就是東羌良將，懂得兵法，所以部陣肅然。趙廞忌妒，設謀殺了李庠，卻把李庠屍體還給李特，又以李特兄弟為督將，欲安撫其眾。李特兄弟不受安撫。引兵歸綿竹。趙廞派兵萬餘人追擊到石亭，李特密收7000餘人，夜襲敵軍，又用火攻，死者十之八九。李特繼而去攻成都。趙驚懼不知所為，下屬文武頓時散盡，他隻得獨與妻子乘小船逃遁，旋被下人所殺。李特進據成都。
朝廷遣羅尚為平西將軍、領護西夷校尉、益州刺史，率兵將7000餘人入蜀。李特懼，使其弟於道奉迎，貢奉寶物，犒勞士眾。羅尚甚悅，遂容納李特諸人。朝廷還因討趙廞有功，拜李特為宣威將軍，封長安鄉侯；拜其弟李流為奮威將軍、武陽侯。
羅尚催遣流民，限七月上道。廣漢太守辛冉等苛待流民，流民皆感恩李特而敬之。會年穀未登，流民無以為行資，就相與投赴李特。李特乃結大營於綿竹，以收納四方流民，旬月間聚眾過2萬，李流也聚得數千。
辛冉等密謀殺李特，潛率步騎3萬襲擊李特營盤，羅尚得知，也派兵佐助。李特早得消息，繕甲厲兵，嚴陣以待。對方軍至，李特安臥不動，待其兵進一半伏擊之，並一舉破之。於是六郡流民推舉李特為首領，李特命六郡人部曲督李含等上書，邀行鎮北大將軍，承製封拜，其弟李流行鎮東將軍，以相鎮統。再進兵廣漢攻辛冉，敗之；又進兵成都攻羅尚。羅尚方知李特等將有大誌，隻得依城固守，求救於梁、寧二州。
於是李特自稱使持節、大都督、鎮北大將軍，對兄弟近屬等皆封職。羅尚貪殘，百姓患之，而李特與蜀人約法三章，施舍賑貸，禮賢拔攫，軍政肅然。百姓為之謠說：“李特尚可，羅尚殺我。”
朝廷調兵遣將討伐李特，李特命次子李蕩、少子李雄迎戰，大破來軍。
晉惠帝太安元年（公元302年），李特自稱益州牧，都督梁、益二州諸軍事、大將軍、大都督，改年建初，赦其境內。
太安二年春，朝廷遣荊州刺史宗岱、建平太守孫阜率軍3萬進攻李特，救羅尚。孫阜為前鋒，進逼德陽。李特遣李蕩督李璜，助德陽太守任臧拒之，這邊羅尚率大軍奄襲李特大營，雙方激戰兩天。李特兵寡不敵，大敗，遂收合餘卒，引趨新繁。羅尚還軍，李特又予追擊，轉戰30多裏。羅尚出大軍回擊，李特軍敗，李特和其兄李輔以及李遠等被斬焚屍，傳首洛陽。不久，李蕩也陣亡。
李流見李特、李蕩相繼死去，宗岱、孫阜大軍將至，非常害怕，打算投降。
李特的第三個兒子李雄不懼失敗，與梓潼太守胡離謀襲孫阜軍。兩人對眾流民說：“吾屬前已殘暴蜀民，今日一旦束手，便為魚肉，惟有同心襲阜以取富貴耳！”眾皆從之。李雄遂與胡離襲擊孫阜軍，大破之。恰在這時，宗岱卒於墊江，荊州兵於是撤還。李流感到慚愧，認為李雄是奇才，軍事悉以任之。
九月，李流病重，對諸將說：驍騎（指李特弟李驤，後麵的“前軍”指李雄，二人一為驍騎將軍，一為前將軍，故雲）高明仁愛。識斷多奇，固足以濟大事，然前軍英武，殆天所相，可共受事於前軍，以為成都王。李流死了之後，眾推李雄為大都督、大將軍、益州牧，治郫城。
閏十二月，李雄急攻成都。羅尚軍早已無糧，羅尚開城門投降，李雄入成都。
晉惠帝永興元年（公元304年）冬十月，李雄稱成都王，大赦，改元建興；除晉法，約法七章。光熙元年（公元306年）六月，李雄又稱帝，改元晏平，國號成；追尊父親李特為景皇帝，廟號始祖，尊王太後為皇太後。
除了李特、李雄父子外，其他較大的流民暴動還有：
太安二年（公元303年），西晉朝廷征發荊州郡民討伐益州的李雄，郡民不願征戰逃避到江夏。義陽蠻張昌遂在江夏招避役流民以及就食流民反晉，勢力波及荊、江、揚、徐、豫5州之地。
光熙元年，並州饑饉，又被劉淵兵搶掠，州民無法再就地生存，州將田甄等人及吏民萬餘人，悉隨並州刺史、東燕王司馬騰就穀冀州，號為“乞活”。乞活分成許多部，各有首領稱將或稱帥，專事掠奪，被稱為“乞活賊”。其中田甄部多至5萬人。
孝懷帝即位後則有：
永嘉元年（公元307年），荀晞為青州刺史，為政殘暴，州人稱之為屠伯。流民5至6萬人推魏植為首領，反抗荀晞。
永嘉三年，穎川等郡的流民幾萬家，不堪本地豪強虐待，聚眾燒城邑，殺官吏，響應漢國劉淵的部將王彌。
永嘉四年，由於朝廷迫令散徙在南陽的大量雍州流民返回關西。時關西一派衰殘，流民不願歸還，武吏出身的王如趁機聚眾4至5萬流民反晉，自稱大將軍。
又有巴蜀流民10餘萬人避亂荊、湘。流民被當地豪強欺壓，聚眾自衛，官府出兵鎮壓。永嘉四年，荊州刺史王澄殺流民8000多人，湘州刺史苟眺則謀劃盡殺境內流民。流民被逼無路，遂舉醴陵。縣令杜為首領，攻占長沙及湘南許多地方，直至孝湣帝司馬鄴建興三年（公元315年）才被晉將陶侃擊敗潰散。
上述流民暴動牽製了西晉王朝的不少軍事力量，無疑加速了本已處於風雨飄搖之中的西晉王朝的敗亡。但是上述流民暴動均缺乏獨立性，他們或被內訌當中失勢的官吏所利用，或依附於在晉王室混戰之中崛起的當初內遷或歸附民族的軍隊，沒有彙集成中國封建社會常出現的較為統一的農民起義，曆史在這時被推上了主要由各族統治階級與西晉王朝分爭天下的道路，這就是舊史家們所謂的“五胡亂中華”。
首先起兵反晉的是匈奴貴族劉淵。當初曹操曾任命劉淵的父親劉豹為匈奴左部帥。劉豹死後，劉淵代之。太康末年，劉淵被晉武帝拜為北部都尉。他明刑法，禁奸邪，輕財好施，不僅五部匈奴俊傑歸之，就是幽、冀名儒，後門秀士亦不遠千裏遊於焉。楊駿輔政。以他為建威將軍、五部大都督，封漢光鄉侯。司馬穎秉政後，他被拜為北單於，參丞相軍事。司馬穎被祁弘率鮮卑兵擊敗，時已上大單於之號的劉淵欲發兵救之。右賢王劉宣等固諫說：“晉為無道，奴隸禦我，是以右賢王猛不勝其忿。屬晉綱來弛，大事不遂，右賢塗地，單於之恥也。今司馬氏父子兄弟相相魚肉，此天下厭晉德，授之於我。單於積德在躬，為晉人所服，方當興我邦族，複呼韓邪之業，鮮卑、烏丸可以為援，奈何距之而拯仇敵！今天假手於我，不可違也。違天不祥，逆眾不濟；天與不取，反受其咎。願單於勿疑。”劉淵聽後回答：“善。當為崇風峻阜，何能為培螻乎！夫帝王豈有常哉，大禹出於西戎，文王生於東夷，顧惟德所授耳。今見眾十餘萬，皆一當晉十，鼓行而摧亂晉，猶拉枯耳。上可成漢高之業，下不失為魏氏。雖然，晉人未必同我。漢有天下世長，恩德結於人心。是以昭烈（指劉備）崎嶇於一州之地，而能抗衡於天下。吾又漢氏之甥，約為兄弟，兄亡弟紹，不亦可乎？且可稱漢，追尊後主，以懷人望。於是，在晉惠帝永興元年（公元304年）十一月，劉淵遷於左國城，築壇南郊，自稱漢王，國號漢，改元日元熙，追尊安樂公劉禪為孝懷皇帝，設漢三祖五宗神位而祭之。
十二月，晉王朝的東嬴公司馬騰遣將軍聶去討伐劉淵，雙方戰於大陵，結果聶玄大敗，司馬騰懼，率並州2萬餘戶下山東，並州為劉淵所占。旋即劉淵又派其侄劉曜進攻太原，占取了泫氏、屯留、長子、中都；派冠軍將軍喬晞進攻西河，取介休，殺介休令。
永興二年，司馬騰遣司馬瑜等率軍討劉淵，劉淵則遣其武牙將軍劉欽等六軍拒司馬瑜四戰而敗之。劉淵再遣其前將軍劉景進攻並州刺史劉琨，結果在板橋被劉琨擊敗。之後，劉淵納侍中劉殷、王育諫，進據河東，戰取蒲板、平陽。劉淵遂入都蒲子，河東、平陽。
也就在這一年，成都王司馬穎敗績，其故將公師藩等自稱將軍，起兵於趙、魏，聚眾達數萬。時羯人石勒與牧帥汲桑結壯士為群盜，聞公帥藩起兵，二人率數百騎赴之。汲桑始命石勒以石為姓，以勒為名，公師藩拜石勒為前隊督，使之攻平昌公司馬模於鄴。司馬模使將軍馮嵩迎戰，敗之。第二年，也就是光熙元年（公元306年），公師藩自白馬南渡河，被兗州刺史荀晞討而斬首。石勒與汲桑亡潛苑中。汲桑以石勒為伏夜牙門，率牧人劫掠郡縣的囚徒，又招募亡命於山澤間的罪犯。汲桑乃自號大將軍，聲言要為成都王報仇。又以石勒為前驅，所向輒克，石勒遂被任為掃虜將軍、忠明亭侯。汲桑再進攻鄴城，以石勒為前鋒都督，大敗司馬騰將馮嵩，長驅入鄴，斬司馬騰，殺萬餘人，掠婦女珍寶而去。出司馬穎棺而車載之，每事啟而後行。隨後，濟自延津，南擊兗州。司馬越大懼，使荀晞及將軍王讚討之。而這已經是孝懷帝永嘉元年（公元307年）五月的事情。
六七月間，石勒與荀晞等相持於平原、陽平，大小30餘戰，互有勝負。司馬越則屯軍官渡，為荀晞聲援。八月，荀晞擊汲桑於東，武陽，大破之，汲桑退保清淵。九月，荀晞追擊汲桑，破其八壘，殺其、萬餘人。汲桑與石勒收聚餘眾，打算投奔劉淵，冀州刺史丁紹邀戰於赤橋，又破之。汲桑奔馬牧，石勒則逃到樂平。這時胡部大將張督、馮莫突等擁眾數千，蔽於上黨，石勒遂往從之，深為所親近。石勒就勸張督說：“劉單於舉兵誅晉，部大距而不從，豈能獨立乎？”張督回答：“不能。”石勒又說：“如其不能者，兵馬當有所屬。今部落皆已被單於賞募，往往聚議欲叛部大而歸單於矣，宜早為之計。”張督等素無智略，害怕部眾叛己，於是於十月間同石勒單騎歸漢。劉淵遂命張督為親漢王。莫突為都督；以石勒為輔漢將軍、平晉王。
十二月，乞活田甄等人起兵，言為司馬騰報仇，斬汲桑於樂陵，棄司馬穎棺木於枯井中。司馬穎故臣重新收葬了司馬穎靈柩。
孝懷帝司馬熾改元後的第二個月，也就是永嘉元年二月，即有王彌寇犯青、徐二州，自稱征東大將軍，攻殺州守。司馬越以公車令鞠羨為本郡太守，討伐王彌，卻被王彌擊敗斬首。
王彌是東萊人，其祖父曾任魏國玄菟太守，晉武帝時至汝南太守。晉惠帝末年，劉伯根在東萊的巾弦縣起兵反晉，王彌率家僮從之，劉伯根為長史。劉柏根死後，王彌入長廣山。王彌多權略，凡有所掠，必須圖成敗，舉無遺策；而且他弓馬迅捷臂力過人，被號為“飛豹”。永嘉元年末，王彌還是被晉將荀純擊敗，他和另一位起兵反晉的陽平人劉靈一起歸附了劉淵。劉淵拜王彌為鎮東大將軍，青、徐二州牧，都督緣海諸軍事，封東萊公；劉靈則被拜為平北將軍。
孝懷帝即位後不願當傀儡，總是親覽大政，留心庶事，這使一心想獨秉權力的司馬越深感不悅，他堅持要求出藩，駐鎮許昌，但朝政的實權，其實還是握在他手中。這是永嘉元年三月的事情。
在該月，孝懷帝還先後追複楊芷太後尊號，改葬之，諡曰武悼，立清河王司馬覃的弟弟豫章王司馬詮為皇太子。
永嘉二年正月，實力已非常雄厚的劉淵遣撫軍將軍劉聰等10名將佐南踞太行，輔漢將軍石勒等10名將佐東下趙、魏。二月，司馬越將被人謀立太子遂被他廢居金墉城的司馬覃殺死。石勒兵犯常山，被王浚擊敗。三月，司馬越自許昌徙鎮鄴城。王彌聚集亡散，兵複大振，就分遣諸將攻掠青、徐、兗、豫四州，所攻陷的城縣多殺其守令，這時王彌已擁眾數萬。征東大將軍、青州刺史苟日希與王彌連連交兵，但不能克之。四月，王彌攻進許昌，開府庫，取器杖，為所欲為。五月，王彌兵逼洛陽，朝廷大震，宮城門白天都不敢打開。司徒王衍等率軍拒之得勝，王彌火燒建春門退屯七裏澗，王衍軍進擊，大破之。王彌逃渡黃河，劉淵不責其敗，反遣使郊迎，令曰：“孤親行將軍之館，拂席洗爵，敬待將軍。”王彌到後，拜其司隸校尉，加侍中。
七月，劉淵進兵平陽，太守宋抽棄郡而逃，河東太守路述戰死。前麵談及的劉淵徙都蒲子，就在這時。上郡鮮卑陸逐延、氐酋單征也於這時並降劉淵。
九月，王彌、石勒攻鄴，守將征北將軍和鬱棄城而逃。朝廷隻得詔豫州刺史裴憲拒王彌，車騎將軍王堪拒石勒；又遣平北將軍曹武屯兵大陽以防備蒲子再出兵。
永嘉二年（公元308年）十月，漢王劉淵稱帝，改元永鳳。十一月，劉淵以子劉和、劉聰分別任大將軍和車騎大將軍，侄劉曜為龍驤大將軍。十二月又以劉和為大司馬，封梁王；尚書令劉歡樂為大司徒，封陳留王；後父禦史大夫呼延翼為大司空，封麴門郡公；宋室以親疏悉封郡縣王，異姓以功伐悉封郡縣公侯。
在成都的李雄這時遣平寇將軍李鳳屯兵晉壽，屢犯漢中，漢中居民被迫東走荊沔。
永嘉三年正月，太史令宣於修之言於劉淵：“陛下雖龍興鳳翔，奄受大命，然遣晉未殄，皇居仄陋，紫宮之變（指該月辛醜朔的熒惑犯紫宮星），猶鍾晉氏，不出三年，必克洛陽。蒲子崎嶇，非可久安，平陽勢有紫氣，兼陶唐舊都，願陛下上迎乾相，下協坤祥。”劉淵從之，遷都平陽，改元河瑞。
三月，司馬越自新徙的滎陽入京，疑朝臣於己有二心，就派兵將孝懷帝的親近繆播等人包括帝舅王延，執於帝側付廷尉殺之。孝懷帝歎息泣涕。不久又將宮中宿尉皆換為自己的親信。而這時的劉淵又以滅晉大將軍劉景克黎陽、敗王堪。劉景將3萬男女沉河，劉淵怒，說：“景何麵目複見朕！且天道豈能容之！吾欲所除者，司馬氏耳，細民何罪！”遂黜劉景為平虜將軍。
時為安東大將軍的石勒，在钜鹿、常山作戰，擁眾達10餘萬，且集有學識的人別為君子營，任用韜略過人的張賓為謀主，並州胡羯多從之。又與王彌一起，從楚王劉聰被屯留，斬獲晉軍19000人。冬十月，劉聰、王彌、劉景率精騎兵5萬攻洛陽，不克還軍。
永嘉四年（公元310年）正月，劉淵立梁王劉和為皇太子。
二月，石勒在拔白馬之後，又克倉垣殺王堪，再北渡河攻冀州，百姓從之者9萬餘人。