初期
吳綱到了吳國，掌管孫吳朝政的權臣孫綝大喜，派將軍全懌、全端、唐諮、王祚等人領兵三萬人，與文欽一起去救援諸葛誕;任命諸葛誕爲左都護，持符節、大司徒、驃騎將軍、青州牧，並封爲壽春侯。
六月，甲子(二十五日)，魏帝曹髦車駕到達項縣，司馬昭率諸軍二十六萬人進駐丘頭。讓鎮南將軍王基爲行鎮東將軍，都督揚、豫諸軍事，並與安東將軍陳騫等人圍攻壽春。王基剛到壽春，包圍圈還未形成時，文欽、全懌等人從城東北憑藉險要的山勢，才得以率領軍隊突入城中。
司馬昭命令王基聚攏軍隊堅守壁壘不與吳軍交戰。王基屢次要求進攻，恰好吳國的朱異率領三萬人進駐安豐，成爲文欽的外部接應勢力，詔令王基率領諸軍轉移佔據北山。王基對諸將說：“如今包圍的營壘已經堅固了，兵馬也近於集中，此時只應精心整治守備力量以等待敵人突圍逃跑，但是卻命令我們轉移兵力把守險要之地，使城內敵人得以放縱，如果這樣做，即使有聰明之人，也不能很好地處理以後的戰事!”於是就堅持有利的做法繼續包圍壽春，同時又上疏說：“如今與敵人對峙，我們就像山那樣巋然不動，如果轉移部隊依據險要，人心就會動盪不安，對於形勢有很大損害。各軍都已據守深溝高壘的營盤，衆心都已穩定，不可再加以動搖，這是治軍的要領。”上奏章之後，回報說同意王基的意見。於是王基等人四面合圍，形成裏外兩層包圍圈，深溝高壘的防禦工事非常堅固。文欽等人多次出城企圖突破包圍，都受到迎面還擊而逃回。
司馬昭又派奮武將軍監青州諸軍事石苞統領兗州刺史州泰、徐州刺史胡質的輕裝精銳士卒作爲遊動軍隊，以防備外面的敵兵。州泰在陽淵擊敗了朱異，朱異逃走，州泰在後面追趕，殺傷了吳兵二千人。
七月，孫綝出動衆多兵力駐紮在鑊裏，又派朱異率將軍丁奉、黎斐等五人前去解壽春之圍。朱異把輜重糧草留在都陸，進駐黎漿，石苞、州泰又擊敗了他。太山太守胡烈率奇兵五千人偷襲了都陸，全部焚燬了朱異的物資糧草，朱異率領剩餘兵力吃着葛葉，逃歸孫綝處;孫綝讓朱異再次拼死出戰，朱異以士卒缺乏糧食爲由，不服從的孫綝命令。孫綝大怒，九月一日，孫綝在鑊裏殺了朱異，領兵回到建業。孫綝既不能救出諸葛誕，而且又傷亡了大量士卒，還殺戮自己的名將，因此吳人沒有不怨恨他的。
中期
司馬昭說：“朱異不能到達壽春，不是他的罪過，但吳人卻殺了他，這是想以此來安撫壽春的將士而堅定諸葛誕守城的意志，讓他仍然盼望着救兵。如今應加強包圍，防備他們突圍逃跑，而且要想方設法使他們判斷失誤。”於是到處放風行反間之計，揚言說：“吳國救兵就要到了，魏國的大軍缺乏糧食，要分散派遣病弱的士卒到淮北去吃那裏的糧食，看形勢圍攻不會太久了。”
諸葛誕等人更加放寬心任意吃糧，沒過多久城中糧食告乏，而外邊的救兵仍然未到。將軍蔣班、焦彝，都是諸葛誕的心腹主謀之人，此時對諸葛誕說：“朱異等人率衆多兵力前來而不能進城，孫綝殺掉朱異而回到江東，表面上是以發救兵爲名，內裏實際上是要坐等成敗。如今應趁衆人之心還能穩定，士卒願意效力，集中力量拼死命攻其一面，儘管不能獲全勝，仍有可能保全部隊實力，如果空坐這裏死守，是沒有出路的。”文欽說：“您如今率領十餘萬士卒來歸附於吳國，而我與全端等人都與您共同居於死地，我們的父兄子弟都在江南，即使孫不想來，而主上及其親戚又怎麼肯聽他的呢?而且魏國沒有一年是沒事的，軍民都很疲憊，如今他們圍守我們一年，內變就將興起，爲什麼我們要捨棄這裏而想冒着危險僥倖一戰呢?蔣班、焦彝仍堅持勸他，文欽十分惱怒。
諸葛誕要殺掉蔣班、焦彝，二人非常害怕，十一月，他們背棄諸葛誕越過城牆來投降。全懌哥哥的兒子全輝、全儀在建業，與家內之人發生爭執，就帶着母親率領部曲數十家來投奔魏國。此時全懌與其兄之子全靖以及全端之弟全翩、全緝都領兵在壽春城中，司馬昭採用黃門侍郎鍾會的計策，祕密地替全輝、全儀寫了書信，並讓全輝、全儀的親信之人送入城中告訴全懌等人，說：“吳國朝廷惱怒全懌等人不能擊敗包圍壽春的敵兵，而想要殺盡諸將的家屬，因此跑出來歸順魏國。”十二月，全懌等人率領手下兵將數千人開城門出來投降，城中的人十分震恐，不知怎麼辦好。詔令任命全懌爲平東將軍，封臨湘侯，全端等人的拜官封職各有差等。
後期
甘露三年(258年)，文欽對諸葛誕說：“蔣班、焦彝認爲我們不能出城而走，全端、全懌又已率衆投降，這正是敵人沒有防備的時機，可以出城一戰了。”諸葛誕和唐諮等人都認爲很對，於是就大力準備進攻的器具，連續五六個晝夜進攻南面的包圍，想要突破重圍而出。包圍圈上的魏國諸軍站在高處發射石車火箭，迎面燒破敵方的進攻器具，箭石像雨一樣瀉下，死傷者遍地，流血充滿塹溝，諸葛誕等又被迫返回城中。城內的糧食越來越少，出城投降者有數萬人之多。文欽想讓北方人都出城投降以節省糧食，留下他與吳國人一起堅守，但諸葛誕不同意，從此兩人之間互相怨恨。
文欽平時就與諸葛誕有矛盾，只是因爲反對司馬昭的想法相同而結合，事態緊急了就愈加互相猜疑。文欽進見諸葛誕商量事情，諸葛誕就殺掉了文欽。文欽之子文鴦、文虎領兵在小城中，聽到文欽的死訊，就想帶兵去爲父報仇，但衆人不爲他們效命，二人隨即獨自越過城牆逃出來，投降了司馬昭。
軍吏請求殺了他們，司馬昭說：“文欽罪不容誅，他的兒子本來也應該殺掉;但文鴦、文虎因走投無路而歸順，而且城還沒攻破，殺了他們就更堅定了城內敵兵的死守之心。”於是赦免了文鴦、文虎，讓他們率數百騎兵巡城高呼：“文欽之子尚且不被殺，其餘之人有什麼可害怕!”又讓文鴦、文虎都擔任將軍，並賜爵關內侯。城內之人聞訊都很高興，而且人們也日益飢餓睏乏。司馬昭親自來到包圍圈，見城上持弓者不發箭，就說：“可以進攻了。”於是下令四面進軍，同時鼓譟吶喊登上城牆，二月二十日，魏軍攻克壽春城。諸葛誕情急窘迫，單槍匹馬率領麾下突擊小城想要闖出城，司馬胡奮手下的兵士把他殺死，又誅殺其三族。諸葛誕麾下的數百人，都拱手排成隊列，卻不投降，每殺一人，就問其餘的人降不降，而他們的態度終究不變，以至於最後全部殺盡。吳將於詮說：“大丈夫受命於君主，帶兵來救人，既不能取勝，又要被敵人俘虜，我決不如此。”於是就脫掉盔甲突入敵人兵陣而戰死。唐諮、王祚等人都投降了。俘虜的吳國兵卒有一萬多人，繳獲的兵器堆得像山一樣。
結果
壽春之戰後，使司馬氏成功剷除擁護魏帝的勢力。此後朝廷上很少有實力派支持魏帝，士大夫紛紛擁護司馬氏，司馬昭成功走向篡位大道。
