甘露五年（公元260年），魏帝曹髦不甘司馬氏威脅自己帝位，召見王經等人，對他們說“司馬昭之心，路人所知也”（後演變為成語“司馬昭之心，路人皆知”），帶領冗從仆射李昭、黃門從官焦伯等，授予鎧甲兵器，率領親兵討伐，[11]司馬昭遂使親信賈充派遣武士成濟殺害曹髦，事後成濟被處死，而司馬氏家族則沒受牽連。司馬昭另立常道鄉公曹奐為帝。（見“司馬昭弑君”）
此外，以竹林七賢為代表的一批玄學名士對司馬氏持消極反抗態度，他們之中的大部分在魏末晉初都陸續歸服於司馬氏，嵇康則被司馬氏以非毀名教和欲助毋丘儉為亂之罪名殺害。[
這一時期，曹魏與吳蜀交兵仍頻，尤以蜀漢薑維為甚，號稱“九伐中原”，雙方互有勝敗。
禪讓而終
隨著蜀漢國力日下，景元四年（263年）魏朝司馬氏展開攻滅蜀漢計劃，派遣鐘會、鄧艾、諸葛緒等攻伐蜀漢，結果蜀後主劉禪出降。蜀漢滅亡後，鐘會密謀據蜀自立，誣陷鄧艾謀反，與蜀漢薑維共謀其事，卻被眾魏將所攻殺，鄧艾也遭衛瓘所派遣的田續殺害。
其後司馬昭病死，其子司馬炎於泰始元年十二月丙寅日（公元266年2月8日[66]），逼迫曹奐禪讓，改國號為晉，曹魏遂亡。
曹奐禪讓後，被司馬炎封為陳留王，享有使用天子旌旗，行曹魏正朔，郊祀天地禮樂製度皆如魏舊，上書不稱臣，受詔不拜的特權。[13]作為曹魏後續的陳留國（公元266年—公元479年）曆經兩晉、劉宋，傳至南齊，享國214年。
控製範圍
曹魏的疆域主要在曹操時即大幅發展，至曹丕稱帝建國後定型，約占有整個華北地區。大致上北至山西、河北及遼東，與南匈奴、鮮卑及高句麗相鄰；東至黃海。東南與孫吳對峙於長江淮河一帶及漢江長江一帶，以壽春、襄陽為重鎮；西至甘肅，與河西鮮卑、羌及氐相鄰。西南與蜀漢對峙於秦嶺、河西一帶，以長安為重鎮。在立國後原有87郡及十二州，有：司隸、徐州、青州、豫州、冀州、並州、幽州、兗州、涼州、雍州、荊州（占東漢荊州北部）、揚州（占東漢揚州北部）。
曹魏於西域設置管轄海頭（今新疆羅布泊西）的西域長史和管轄高昌的戊己校尉。
黃初二年（公元221年）孫權稱藩後，曹魏讓孫權領有荊州牧，將荊揚等孫權勢力則定為荊州，曹魏原直轄的荊州北部改稱為郢州。雙方決裂後曹魏複改郢州為荊州。
黃初元年（公元220年）至黃初七年（公元226年），分隴右置秦州，最後並入雍州。滅蜀漢後分益州置梁州，共增加兩州。
政治
文官製度
在官員的任用上，從曹操起，實行“唯才是舉”的原則。為了更多的招攬人才，魏文帝在稱帝前，建立了九品官人法，其做法是：郡設小中正，州設大中正，小中正采擇輿論，按人才優劣定品第高下，上報大中正；大中正核實後上報司徒；司徒再加審核然後交尚書選用。還規定，郡人口十萬以上，歲察一人，特彆優異的不受戶口限製。這種製度在開始實行的時候，重視輿論，不拘爵位，“論人才優劣非謂世族高卑”，比起東漢末年外戚或宦官操縱仕途與單純以封建道德為標準的“舉孝廉”，無疑是一個進步。
魏文帝在黃初五年（公元224年）立太學，設立春秋穀梁博士，提高了官員的素質保證。
魏明帝時，采納代理司徒董昭的建議，立郎吏課試法：“郎吏學通一經，才任牧民；博士課試，擢其高第者亟用；其浮華不務道本者，罷退之。”魏明帝又詔令散騎常侍劉劭作都官考課法七十二條，交百官議，議舊不決，未能實行。
魏宗室封爵分王、公、侯、伯、子、男（以上皆稱國）、縣侯、鄉侯、亭侯、關內侯十等，皇後以下的嬪妃，分貴嬪、夫人、淑妃、昭儀、昭華、修容、修儀、婕妤、容華、美人、良人等爵號；又置列侯、關內侯、名號侯（十八級）、關中侯（十七級）、關外侯（十六級）、五大夫（十五級）共六等爵以賞軍功，關內侯以下皆不食租，謂之虛封。文武官吏的級彆分為九品，俸祿發給粟米，以石計算。
地方製度
曹魏大致繼承東漢的疆域及政區製度，為州、郡、縣三級製。州設刺史或州牧。郡設太守。縣大者置令，小者置長。
郡製方麵：曹魏河南郡治洛陽，為京師所在，稱司州。曹魏又設王國，置相，與郡同等；縣製方麵：曹魏有公國、侯國、伯國、子國、男國之封。
法律製度
魏文帝承用秦漢舊律，明帝命陳群、劉劭等刪節漢律令，製定《魏律》（治民）十八篇、《州郡令》（治地方官）四十五篇、《尚書官令》（治朝官）、《軍中令》（治軍）共一百八十餘篇，又置律博士，專用鄭玄的學說解釋律令。
地方各級行政長官兼任司法官，中央司法機關為廷尉，一般案件州郡可自行解決。
魏文帝時，曾沿用秦漢舊律，有所謂誹謗妖言罪，犯者殺，告者有賞，在實行中誣告者甚多。黃初四年，文帝下詔：敢以誹謗相告者以所告罪罪之。次年又補充規定：謀反、大逆乃得相告，其餘皆勿聽治，敢忘相告者以其罪罪之。
曹魏在建立之初一直沿用漢律。但漢律自蕭何於漢高祖時在秦律的基礎改定而來，經過四百多年的發展變化，顯得十分龐雜與苛碎，已不適應當時的政治經濟發展的情況。正如《晉書·刑法誌》所言：”世有增損，率皆集類為篇，結事為章。一章之中或事過數十，事類雖同，輕重乖異。而通條連句，上下相蒙，雖大體異篇，實相采入。《盜律》有賊傷之例，《賊律》有盜章之文，《興律》有上獄之法，《廄律》有逮捕之事，若此之比，錯糅無常。後人生意，各為章句。叔孫宣、郭令卿、馬融、鄭玄諸儒章句十有餘家，家數十萬言。凡斷罪所當由用者，合二萬六千二百七十二條，七百七十三萬二千二百餘言，言數益繁，覽者益難。這說明漢律不但條目繁多，十分龐雜，而且前後矛盾，互相重複，所以在實際上應用起來十分困難。在這種情況下，太和三年，魏明帝下詔改定刑製，命司空陳群，散騎常侍劉劭，給黃門侍郎韓遜，議郎庾嶷，中郎黃休，荀詵等刪約舊科，傍采漢律，定為魏法，製《新律》十八篇，《州郡令》四十五篇，《尚書官令》、《軍中令》，合百八十餘篇。《資治通鑒》胡三省注雲：”州郡令，用之刺史、太守；尚書官令，用之於國；軍中令，用之於軍。”《晉書·刑法誌》認為此次定律：“於正律九篇為增，於旁章科令為省矣。“所以曹魏定律，是在秦漢律由簡到繁以後，中國封建刑律由繁到簡的又一個重要的轉折點，對晉律和唐律的產生具有直接的影響，在中國法律製度史上居於承前啟後的重要地位。
軍事
編製
曹魏時期的中央軍，分為中軍和外軍。魏的中軍略等於漢代的南北軍，擔負著宿衛皇宮、拱衛京師的任務，所以《曆代兵製》認為“魏製略如東漢，南北軍如故”，依然把魏的中軍稱為南北軍。不過由於漢末三國戰事頻仍，中軍常常四出征伐，與漢代北軍相比，魏中軍的作戰任務重得多。
《曆代兵製》敘述了魏中軍的發展：“初，曹公自置武衛營於相府，以領軍主之。及文帝增置中營，於是有武衛、中壘二營，以領軍將軍並五校統之。”武衛營是曹魏集團最親近的宿衛禁兵，其設置時間，王欣夫《補三國兵誌》說在建安十三年（公元二零八年）。那時曹操剛做相國，便在相府自置武衛營。當時漢帝的禁兵為數已不多，且在曹操控製之下，武衛營一成立，相府更是威重漢宮。武衛營的統帥最初是許褚，官職為武衛中郎將，後遷武衛將軍。曹魏王國作武衛將軍的，都是皇帝很親近的人。魏文帝置中壘、中堅二營，歸中領軍統帥，魏明帝又置驍騎，遊擊二營。《曆代兵製》隻提到武衛、中壘二營，有所疏漏。《曆代兵製》說“武衛、中壘二營，以領軍將軍並五校統之”，也是不確的。事實上，曹魏先後置武衛、中壘、中堅、驍騎、遊擊等新五營，歸中領軍統帥；東漢以來北軍的屯騎、步兵、射聲、越騎、長水五營，曹魏時期依然存在，但兵員已少的可憐，五校地位已不如武衛將軍等，已無可能去統帥武衛、中壘等新營。[