根据《三国志》等史料的记载，曹丕临终之际，让司马懿、曹真、曹休、陈群四人为托孤大臣，辅佐魏明帝曹叡。魏明帝时，司马懿屡迁抚军大将军、大将军、太尉等重职。魏明帝崩，托孤幼帝曹芳于司马懿和曹爽。正始十年（249年），司马懿趁曹爽陪曹芳离洛阳至高平陵祭陵，起兵控制京都洛阳。自此，曹魏的大权落入司马氏手中，史称高平陵之变。对于司马懿来说，之所以能成功发动高平陵之变，并掌握曹魏的兵权，直接原因就是曹丕时代就开始让司马懿执掌兵权。不过，实际上，曹丕最初没想让司马懿执掌兵权，但这个人的死，给了司马懿机会！
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首先，早在建安十三年（208年），曹操为丞相以后，使用强制手段征召司马懿为文学掾。对于司马懿来说，一开始在曹魏担任的就是文官，也即出谋划策之类的工作。建安二十四（219年），司马懿升任太子中庶子，佐助魏太子曹丕。一年后，魏文帝曹丕正式篡汉自立，建立曹魏。在此基础上，曹丕任命司马懿为尚书，不久转督军、御史中丞，封安国乡侯。其中，就督军来说，在汉末三国时期类似于"监军"，也即不是直接掌握兵马的官职。但是，出于对司马懿的防备，到了公元221年，曹丕就免去司马懿督军官职，升任侍中、尚书右仆射。
