在魏少帝曹芳的嘉平元年（249年），司马懿巧妙地利用了曹爽为天子和百官祭祀先帝高平陵的机会，发动了震惊历史的政变，这场政变以“高平陵之变”而著称。司马懿通过此举迅速清除曹爽三族的权力基础，摧毁了曹魏宗室以曹爽为首的核心力量，成功掌握了曹魏的政治主导权。这一事件也标志着曹魏政局的重大转折，甚至为日后司马氏篡位建立晋朝奠定了基础。

早在魏明帝景初二年（238年），当魏明帝健康急剧下滑之际，他听信了宠臣刘放和孙资的谏言，决定由大将军曹真之子曹爽与司马懿共同辅政。曹爽被任命为大将军及首席辅臣，而司马懿则被升任为太尉，二人共同参与治理国家事务。在初期，曹爽尊重司马懿的建议，几乎每项政事都与司马懿讨论。然而，随着时间的推移，曹爽逐渐自负，开始听信何晏和邓飏等人的言论，提出将司马懿升为太傅，名义上升职，实则削弱了他的实际权力。面对这种局面，司马懿采取了“退为进”的策略，表面上放弃了政事的参与，但暗中却开始筹划反扑的计划。

魏明帝在位期间，司马懿被派往雍凉地区对抗诸葛亮的北伐大军，长时间担任军队主帅，牢牢扎根于这一战略要地。司马懿在此地的影响力深厚，尤其在关陇地区，许多将领都是他的一时旧部。与此同时，曹爽秉政后，任命其表弟夏侯玄为征西将军，并给予他统辖雍凉的权力。而为了平衡曹爽的权力，曹爽还任命司马师为中护军，掌控禁军的任命与指挥权。尽管曹爽实施了一些改革，废除了禁军中的垒营和中坚营等机构，但司马师依然能通过这一职务加强对禁军的管理。司马师整顿了武官的选拔，严禁行贿，并建立了严明的纪律，赢得了禁军士兵的尊敬。

司马昭在整个政变过程中也发挥了重要作用。魏少帝正始初年，司马昭被任命为洛阳典农中郎将，负责管理周边的军屯和民屯。由于魏明帝晚年推崇奢华，而百姓负担沉重，司马昭通过减轻税负和免除苛捐杂税，迅速获得民心。司马昭后来转任散骑常侍，成为魏帝的重要顾问，实际上，他充当了司马懿监控太后与皇帝的一只耳目。

到了嘉平元年（249年）正月，曹爽兄弟与天子一同前往高平陵祭拜先帝。这时，已经潜伏多年的司马懿突然发起了政变。他动用了自己太傅府以及弟弟司马孚的家兵，总计约千余人，再加上禁军中的两三千名士兵，以及司马师早年培养的三千名死士，迅速控制了洛阳城的多个重要战略地点。

司马懿迅速指派长子司马师和弟弟司马孚占领了司马门，切断了洛阳城内外的联系。司马门自秦代起便是天子出入的必经之路，是皇宫禁军的要地，其战略地位极其重要。掌控司马门等同于控制了皇宫内外的通讯与防线，阻断了曹爽的任何外部支援。司马懿还亲自指挥占领了洛阳的武库，这个存放兵器的地方，不仅是国家军备的集中地，也象征着国家的军事实力。通过迅速掌握洛阳武库，司马懿确保了自己政变部队的武装。

除武库外，司马懿还命令次子司马昭领兵控制了郭太后所居住的永宁宫。当司马懿、司马孚和蒋济进入宫中，向郭太后揭露了曹爽的种种专权行为后，司马懿迫使郭太后支持自己，剥夺了曹爽兄弟的兵权，并通过太后的名义命令曹爽及其兄弟不能再留在朝廷。虽然郭太后对局势有所察觉，但由于深居宫廷，缺乏政治经验，最终不得不屈服于司马懿的压力。

与此同时，司马懿的政变得到了许多魏魏元老的支持。这些元老对曹爽的专政感到不满，认为这一变革有助于恢复原有的政治秩序，他们对司马懿的支持或至少默许使得政变的成功几乎没有悬念。蒋济更是建议曹爽主动放弃兵权，保全自身，而许允和尹大目则帮助说服曹爽放弃抵抗。

事实上，当时曹爽的军队和家属财产被困在洛阳，而他身边的禁军也已丧失战斗力。曹爽出城时未能准备足够的物资，加之未能获得足够的武器支援，他的局势愈发困难。经过一系列谈判和局势的演变，曹爽最终选择交出兵权。

高平陵之变不仅是一次权力的更替，也是司马懿谋划多年的成果。在元老们的支持下，司马懿通过精心布局、果敢行动以及对局势的精准把握，成功夺取了政权。曹爽，原本只是一个依靠亲信和家族关系获得权力的年轻人，在复杂的政治斗争面前，最终选择了妥协。政变后，曹爽因谋反被满门抄斩，曹氏宗室的政治力量彻底瓦解。

从现代角度来看，司马懿一家的政变往往受到某些历史观念的影响而被曲解。但若从更客观的视角来看，司马懿在当时的政治环境中表现出了出色的政治手腕和战略眼光。他通过此变革实现了权力的平稳过渡，并为晋朝的建立铺平了道路。虽然这场政变充满血腥与权谋，但它推动了历史的发展，并使得魏晋时期的政治格局发生了深远变化。