随着蜀汉国力日下，景元四年（263年魏朝司马氏展开攻灭蜀汉计划，派遣钟会、邓艾、诸葛绪等攻伐蜀汉，结果蜀后主刘禅出降，蜀汉亡国。蜀汉灭亡后，钟会密谋据蜀自立，诬陷邓艾谋反，与蜀汉姜维共谋其事，却被众魏将所攻杀，邓艾也遭卫瓘所派遣的田续杀害。

其后司马昭病死，其子司马炎于咸熙二年（265年的十二月丙寅（266年2月8****迫曹奂禅让，改国号为晋，曹魏遂亡。

曹奂禅让后，被司马炎封为陈留王，享有使用天子旌旗，行曹魏正朔，郊祀天地礼乐制度皆如魏旧，上书不称臣，受诏不拜的特权。[13]作为曹魏后续的陈留国（266年—479年历经两晋、刘宋，传至南齐，享国214年。

曹魏的疆域主要在曹操时即大幅发展，至曹丕称帝建国后定型，约占有整个华北地区。大致上北至山西、河北及辽东，与南匈奴、鲜卑及高句丽相邻；东至黄海。东南与孙吴对峙于长江淮河一带及汉江长江一带，以寿春、襄阳为重镇；西至甘肃，与河西鲜卑、羌及氐相邻。西南与蜀汉对峙于秦岭、河西一带，以长安为重镇。在立国后原有87郡及十二州，有：司隶、徐州、青州、豫州、冀州、并州、幽州、兖州、凉州、雍州、荆州（占东汉荆州北部、扬州（占东汉扬州北部。

曹魏于西域设置管辖海头（今xj罗布泊西的西域长史和管辖高昌的戊己校尉。黄初二年（221年孙权称藩后，曹魏让孙权领有荆州牧，将荆扬等孙权势力则定为荆州，曹魏原直辖的荆州北部改称为郢州。双方决裂后曹魏复改郢州为荆州。黄初元年（22年至黄初七年（226年，分陇右置秦州，最后并入雍州。灭蜀汉后分益州置梁州，共增加两州。

以下为景元三年（262年曹魏的州郡设置数目。

幽州

范阳郡、代郡、渔阳郡、右北平郡、辽西郡、乐浪郡

上谷郡、燕国、昌黎郡、玄菟郡、辽东郡、带方郡

冀州

阳平郡、广平郡、清河郡、巨鹿郡、赵国、常山郡、安平郡

平原郡、乐陵国、河间郡、渤海郡、中山国

青州

城阳郡、东莱郡、北海国、齐国、乐安郡、济南国

并州