太康十年（289年）十一月，司马晏受封爵位为吴王 ，以丹阳、吴兴和吴三郡作为食邑。后历任射声校尉、后军将军。 

永康元年（300年），司马晏与同母兄淮南忠壮王司马允共同攻打篡位的赵王司马伦。同年八月，司马允失败遇害后，司马伦派人逮捕司马晏交付廷尉处置，想趁机杀死他。侍中傅祗在朝廷上严正地为司马晏争辩，群臣同时劝谏，司马伦便贬司马晏为宾徒县王。 后来封为代王。 

永宁元年（301年）六月，司马伦被杀后，司马晏的兄长晋惠帝司马衷下诏，恢复司马晏原来的吴王爵位 ，并任命他为上军大将军、开府，加任侍中。 同年七月十一日，晋惠帝封司马晏的儿子司马国为汉王。 

长沙王司马乂与成都王司马颖相互攻打时，司马乂以司马晏担任前锋都督，多次交战。 

永兴元年（304年）七月初四日，司马晏与司徒王戎、东海王司马越、高密王司马简、右仆射荀藩等拥奉晋惠帝北伐成都王司马颖。 

永嘉年间（307年―312年），司马晏担任太尉、太将军。司马晏为人恭谨朴实，才能不及一般人，在晋武帝司马炎诸子中最为愚钝。年少时因受风疾，视力不正，后来加重，不能朝见。 

永嘉五年（311年）六月，汉赵将领刘曜攻入洛阳（今河南洛阳），晋怀帝司马炽在逃往长安途中被俘，司马晏与众多宗室、大臣一同遇害 ，时年三十一岁。司马晏的儿子晋愍帝司马邺即位后，给父亲司马晏上谥号为敬王，追赠为太保。