泰始元年（265年），司马晃的堂侄晋武帝司马炎受禅登基，建立
西晋政权，封司马晃为下邳王，食邑五千一百七十六户。
泰始九年（273年），晋武帝下诏书说：“南中郎将、下邳王司马晃清廉贞正，办事开明廉洁，才能周遍政理，有文武的策谋见识。任命司马晃为
使持节、都督宁益二州诸军事、
安西将军，兼任益州刺史。”司马晃因有病没有出任，于是改任尚书。
太康四年（283年）正月，司马晃升任为尚书右仆射。同年七月，司马晃出任
镇东将军、都督青徐二州诸军事。
太熙元年（290年），晋武帝去世，皇太子
司马衷继位，是为
晋惠帝。晋惠帝即位后，司马晃入京担任车骑将军，加任散骑常侍。将要诛杀杨骏时，让司马晃领护军，屯守东掖门。
元康六年（296年）正月，司马晃去世，谥号献王，朝廷追赠他为
太傅。
房玄龄等《晋书》：“晃孝友贞廉，谦虚下士，甚得宗室之称。”