皇甫商的万余人却不是张方的对手，一战即败，张方一度攻洛城内大掠，死者无计。司乂在北面得胜之后，又奉晋惠帝回兵西面来战张方。在那个时代，皇帝的符号还是很有威力的，张方的士兵远远望见晋惠帝仪仗整肃的乘舆，十分害怕，顿无战心，纷纷退走。张方虽残暴嗜杀，也无法控制局面，只好退兵，不战而亡五千余人。但张方毕竟是久经沙场的老将，知其不意的兵法要领，他在兵败之后不退反，至洛仅七里，筑起营垒数重，又从资丰盛的关中运来谷禀粮草，形成长期围城之势，司乂没想到张方会有这样一手，仓促战突围，不胜，战局遂陷僵持。

司越当然害怕司乂再，他想杀掉司乂，但手里无兵，又怕被人议论，就想一条借刀杀人的计策，他派人把司乂被囚禁在金墉城的消息告诉张方，张方果然到金墉城把司乂抓走，带到营中活活烧死。

司乂自幼领兵，晓畅军事，在打仗方面，他自然不肯示弱。他下诏自为太尉、都督中外诸军事，奉晋惠帝亲率六军城迎战。司乂分析形势，认为北面的司颖是主力，于是奉晋惠帝屯兵洛北的河桥，阻北兵城，另遣皇甫商帅万人拒张方。司乂与司颖派的陆机等诸将战于建门，司乂将王瑚率数千骑兵，系戟于，在阵前发动突击，大败司颖的将军咸。而陆机是吴人，以将为都督，本无法有效地指挥王粹、石超等河北兵将，咸一败，诸军大，陆机不能制止，只得退往七里涧，一路上死者如积，涧为之不。

司颖纠集余兵与司乂再战，双方死伤十余万，但河北毕竟兵力盛，后援继至，而司乂却只有洛一座孤城，加上张方采取围城之势，洛城内，粮日窘。但司乂打仗很了得，在资不足的情况下，仍然多次战胜河北、关中联军，斩获甚多，再加上司乂平时优待将士，很得军心，队情绪稳定，没有发生变。而且，司乂在最危急的时刻也没有对朝廷失礼，该供给晋惠帝的待遇一概不缺，这一也让他收得不少朝臣之心。以至于张方都到克城无望，已打算撤兵回长安。

但以东海王司越为首的一群宗室看到司乂兵力太少、难成气候，早已打起将司乂卖以换取政治利益的算盘。司越收买了在殿中宿卫的禁军将领，在一天夜里突然将司乂收捕起来，司越则上奏，下诏罢免了司乂的一应官职，关押于金墉城。同时开城迎司颖、张方城。本来，司乂的将们看到洛将破，才倒向司越的，开城之后，他们看到司颖、张方的队其实也是濒临崩溃的残兵败将，没有想像的那么，一下后悔起来，那些禁军将领，又开始谋划将司乂劫，与司颖、张方再战。

此时，洛城内的朝臣们商议，认为司乂与司颖是亲兄弟，可以黄河为界，分陕而居，d王居邺在北，长沙王居宛在南，二王同心，夹辅朝廷。司乂毕竟兵力少，希望和解，同意了这个方案。于是司乂遣中书令王衍前往游说司颖退兵，并写信给司颖，称“卿宜还镇，以宁四海，令宗族无羞，孙之福也。如其不然，念骨分裂之痛，故复遣书。”这封信虽然说的是和解退兵，但气还是很，甚至带有威胁嘲讽的吻。

起兵杀向洛。司颙以大将张方为都督，率兵七万，函谷关，东洛。司颖则亲自率领邺城镇兵屯朝歌，以平原内史陆机为前将军、前锋都督，督北中郎将王粹、冠军将军牵秀、中护军石超等二十余万之众，南下洛。

司乂掌权之始，洛城内外就有童谣传称：“草木萌芽杀长沙。”司乂于太安二年（303年）七月杀齐王司冏而掌权，童谣的意思是说司乂掌权到明年天草木萌芽的时候就会被杀。果然，司乂于次年正月二十五日被捕，二十七日遇害，全如童谣所言。

在八王之的八王之中，论个人素质，司乂应该是最好的。他知兵法，懂军事，能打仗，又没有野心，重义守节，但在司颖、司颙两个野心家的夹击之下，司乂无法掌控局面，他所能起到的作用，实际上也只是和司颖、司颙一样徒增国家的混而已，所以仍要忝于八王之列，背上万世恶名。难怪《晋书》哀叹：“长沙奉国，始终靡慝；功亏一篑，奄罹残贼。”

司颖也不示弱，他回信给司乂说：“今武士百万，良将锐猛，要当与兄整顿海内。若能从太尉（指司颙）之命，斩商等首，投戈退让，自求多福，颖亦自归鄴都，与兄同之。奉览来告，缅然慷慨。慎哉大兄，思退也！”司颖要求司乂先将皇甫商等人斩首，然后解除武装，“投戈退让”，才能罢兵。这些条件是司乂不能答应的，和解破裂。走至这一步，就只有生与死才能解开两兄弟之间的心结了。