诸葛诞淮南起兵的直接原因就是朝廷发来的那份征召诸葛诞为司空的诏书。诸葛诞看了诏书后说道：“我要做三公也是排在王文舒之后，怎么能现在就做三公呢？且朝廷下诏不派使者前来，却只派了个送信的，还让我把队伍交给乐綝，这必是乐綝在背后搞鬼。”王昶字文舒，时任曹魏骠骑将军。诸葛诞的意思是，王昶功劳大，资历深，要做三公，自己也应该排在王昶之后。言外之意是，朝廷征召自己做司空这事儿情况不对，而且只派个送信的来，肯定有假。乐綝是前曹魏名将乐进之子，为人果毅有其父之风，时任魏国扬州刺史，与诸葛诞共同驻防扬州，但受诸葛诞节制，治所在寿春。诸葛诞怀疑是乐綝串通朝廷，也就是暗通司马昭在背后给自己使坏，所以诸葛诞决定先从乐綝下手。
魏甘露二年（公元257年）五月，诸葛诞在寿春城中摆酒设宴，邀请各营将领前来，就连将领们的随身亲兵也都赐以酒食。等到众人都喝得半醉不醉时，诸葛诞开口道：“之前我下令制作了一千件甲胄、兵器，现在刚刚完工。本打算用它们讨伐贼人，但现在朝廷召我回洛阳，这些东西也用不上了。我想带上这些东西出城游猎一番，不久就回来，各位先慢慢喝着。”说完，诸葛诞率领七百将士擂鼓出城。扬州刺史乐綝得知诸葛诞要出城，立即下令关闭城门。诸葛诞经过南门时，见城门已经关闭，便说：“我就要回洛阳，现在不过出城游猎一番，何必关门防备我呢？”诸葛诞只得又来到东门，结果东门也紧紧关闭。这下诸葛诞急眼了，看来乐綝这小子是不想让我出城了。正好，我正要找这小子算账呢。于是命令手下攻击城门，同时放火焚烧府库，寿春城中顿时大乱。诸葛诞领兵杀向乐綝府邸，有阻拦抵挡者，诸葛诞大喝道：“难道你们以前不是我的手下吗？”众人闻听顿时低下了头，不敢再行阻挡。诸葛诞领兵顺势杀了进去，乐綝最终为乱兵斩杀，可怜名将之后就这样成了诸葛诞反叛的第一个祭旗。杀掉乐綝后，诸葛诞还上表朝廷说：“臣受国之重任，统兵东南。扬州刺史乐綝专权狡诈，诬陷臣私通吴国，还说有诏令命其取代臣的位置，其言行无状已经很长时间了。臣奉国命，以死自立，毫无异心。臣感忿乐綝不忠，率七百步骑讨伐之，将其斩首，首级传送京师。若朝廷知我衷心，我就是魏臣；若朝廷不明，那我就是吴臣。臣不胜愤慨，泣血拜表，望朝廷明察！”显然，这是诸葛诞恶人先告状了。那意思就是，我诸葛诞是忠于曹魏的，可有小人耍诈，我是被逼无奈的。无论诸葛诞作何解释，擅杀朝廷任命的刺史一级的官员，这不是造反也是造反了。那就反了吧，诸葛诞明白，事到如今已是开弓没有回头箭，于是在占据寿春城后，诸葛诞先后调集了淮北淮南的十余万兵马集结至寿春，同时在城中储备了足够大军使用一年的粮草。这时吴国已接受了诸葛诞派去的质子，并封诸葛诞为左都护、假节、大司徒骠骑将军、青州刺史、寿春侯。像曹魏诸葛诞这样的大人物如能投奔东吴，价码自然要高一些。东吴同时派出全怿、全端、唐咨、王祚等将领率兵三万，由刚刚投靠吴国的文钦引路向寿春开拔，以策应诸葛诞起事。这时的诸葛诞刚刚举起义旗，手下兵精粮足，且有东吴在背后支援，一时间，诸葛诞意气风发，信心满满。
洛阳方面得知乐綝被杀、诸葛诞反叛的消息后，众将纷纷请求讨伐淮南。司马昭言道：“诸葛诞看到之前的毌丘俭轻兵疾进招致覆灭，他们现在必会勾结吴国。诸葛诞的兵力虽然有所增强，但却行动迟缓。我将征调四方兵马，同心协力，必可全胜制之。”接着，司马昭又上表天子说：“昔日黥布作乱，汉高祖亲自讨伐，隗嚣叛逆，光武帝带兵西征，就是烈祖明皇帝（曹叡）也多次御驾亲征。这都是为了激扬气势，显耀威武。此次陛下也应亲临前线，这样将士们才会有天威相助。我军将集结五十万兵马，以众击寡，必将战无不胜。”黥布之前有所介绍，隗嚣是两汉交替之际在西北地区割据的军阀，后来归顺了光武帝刘秀却怀有二心，最终反叛，光武帝亲自带兵西征将隗嚣剿灭。现在司马昭的意思就是要拉上皇帝亲征淮南，免得自己在外征讨，曹髦在京城搞事情，这个小皇帝鬼点子可多着呢。以前司马师掌权时，每遇战事，与司马昭兄弟二人总是一个带兵出京，一个坐镇京师，这样无论内外，可保无虞。可现在兄长不在了，剩下司马昭一个人对谁都不放心。即使让司马家的其余兄弟，或者是像贾充、钟会这样的心腹留守京城，恐怕都难以对付现在的皇上，所以司马昭干脆逼皇帝和自己一道出征，只要在自己的眼皮子底下，小皇帝主意再多还能掀起什么风浪吗？另外，拉上皇帝亲征也表明自己一方是正义之师，威武之师，诸葛诞之流不过是个反贼，必然在气势上矮了半截儿。魏甘露二年（公元257年）七月，司马昭连同皇帝曹髦，甚至还拉上了郭太后一同起驾，在朝廷中军以及青、徐、荆、豫四州，还有部分关中兵马，共计二十六万人的护卫下向淮北挺进，首先抵达了项县（今河南沈丘县）。然后，司马昭派遣廷尉何桢持符节出使淮南，向当地士民晓瑜厉害，对将士们宣示抚慰，重申叛逆与忠顺将带来诛伐或赏赐的不同后果。之后，司马昭继续领兵进至项县东南颖水北岸的丘头（如图），命镇南将军王基改任镇东将军，总督扬州、豫州军事，会同安东将军陈骞合力进攻寿春。
王基领兵进至寿春，恰好东吴接应诸葛诞的兵马也赶到了。由于王基刚刚抵达，尚未对寿春城形成合围，吴军在唐咨、文钦的率领下从城东北借助山势俯冲而下，一下子就冲进了寿春城，与诸葛诞总算合兵一处。于是王基会同已经赶到的陈骞部将寿春城团团围住，开挖堑壕、修筑堡垒，构筑起两重包围圈。王基再派监军石苞、兖州刺史州泰等人率精锐部队在包围圈以外作为机动，随时防备东吴人马的进攻。文钦等人从城里几次率兵想要冲出包围，都被魏军顶了回去，这下诸葛诞真是插翅难逃了。十分奇怪的是，诸葛诞起兵后既没有在扬州地区攻城掠地，从而占据整个扬州，进而可以进兵豫州、荆州等地，也没有发出一份像毌丘俭起兵时那样的讨伐檄文，那诸葛诞起兵的目的是什么呢？是反皇上还是反司马家呢？从一开始，尽管诸葛诞整的声势不小，却目标模糊，仅仅是将扬州地区的有生力量全部集中在了寿春一座孤城之中。虽然粮草充足，但诸葛诞将人马龟缩于孤城之中便失去了战场的主动性和机动性，现在等于是被人家围起来打，困在了寿春。也许诸葛诞考虑的是，反正魏军一时半会攻不进寿春，而外面会有吴国的兵马前来支援自己。司马昭差不多调动了一半的魏国兵力前往淮南，却还要四处防范吴、蜀的袭击，所以魏军主力在淮南不可能长久。诸葛诞既然已经接受了吴国的敕封，便把希望寄托在了东吴身上，可一旦吴国有变，诸葛诞将如何自处呢？把希望寄托在别人身上从来不会有什么好结果，就像中国男足一样。
吴国的三万援军陆续到达寿春，魏军将领前去迎击却不能取胜，甚至有将领李广见吴军兵势猛烈而畏缩不前，泰山太守常时则称病不敢出战。司马昭知道后，将这些畏战之人一律斩首。见吴军势盛，司马昭命王基聚拢军队坚守壁垒，暂时不与敌人交战。王基多次要求进兵邀战，司马昭却命王基首先占据北山险要。王基就对众将说：“如今包围的营垒已经坚固，兵马也已集中，我们只需精心整顿好守备力量以待敌人突围逃跑。但朝廷命令我们转移兵力把守险要之地，使城内敌人得以放纵，如果这样做，即使再聪明的人，恐怕以后的仗也不好打了。”王基一面加紧对寿春的包围，一方又上疏朝廷，说：“我军与敌人对峙当不动如山，不应侍险轻动。若凭借险要转移部队，恐会人心动摇，军威大损。现在我方据守深沟高垒，军心稳定，不该轻易动摇，此乃御兵之道啊！”不久，朝廷回复，同意了王基的意见。正因为王基围城的兵马不动如山，寿春城内无论诸葛诞的人马还是吴军，始终冲不破城外的包围圈。
里面冲不出来就只能从外面想办法。吴国丞相孙峻已于一年前暴病身亡，此时东吴的掌权者为孙俊的堂弟大将军孙綝，孙綝前不久刚刚诛杀了反对自己的东吴重臣吕据和滕胤。现在孙綝看到诸葛诞已投诚吴国，淮南大乱，便任命东吴将领朱异为大都督、假节，统领三万兵马进驻安丰（今安徽霍邱县），计划从寿春外围打破封锁以接应城里的诸葛诞及吴军，孙綝自己也统率人马随后跟进。八月，朱异领兵进至寿春东南的黎浆时，遭遇魏军负责外围的石苞、州泰人马的截击，朱异被击退。不想朱异留在都陆（寿春东南）的粮草辎重又被魏泰山太守胡烈率兵偷袭后全部焚毁，朱异的队伍一下子断粮了，只得败走。孙綝命朱异再次出击却被朱异以断粮为由拒绝，孙綝大怒，心说没粮了还不是你朱异无能造成的。于是派人将朱异拿下，之后斩杀。孙綝见无法打破寿春的包围，只得于九月间率兵返回建业（今江苏南京）。孙綝这次出兵既不能救出诸葛诞以及部分困在寿春城中的吴军，自己还损失了人马、粮草，甚至杀掉了一员吴国大将，导致吴国上下对孙綝无不怨恨。
司马昭知道情况后便对众将说道：“朱异不能援救寿春，并非他的罪过，孙綝却杀了他，这是想要以此来安抚寿春的将士并坚定诸葛诞守城的意志，让他们仍然盼望着救兵。如今我们要加强包围，防备敌人突围逃跑，并想方设法令敌人判断失误。”于是魏军到处放风说，“吴国救兵就要到了，魏军现在缺乏粮食，要分散派遣病弱士卒到淮北去吃粮，看形势围攻不会太久了。”城内闻听此讯果然欢喜，于是更加放心大胆的随意吃粮，以为不日就会有援兵解围。此时的寿春城内聚集着十余万诸葛诞的人马，本来储备了足够一年用度的粮米，那也禁不住大家敞开了吃啊。加上又有吴国的兵马进入城中，就这样吃了半年，从诸葛诞夏季起兵至年底时，寿春城内的粮食开始紧张起来，然而城外的援军依旧没有到来。诸葛诞手下心腹蒋班、焦彝便说：“朱异统领兵众却进不了寿春城，孙綝就杀了朱异回建业，这表面上是发兵来救我们，实际东吴是想坐观成败呀。不如趁现在军心还算稳定，将士们还愿意效力，集中力量死攻敌人的一个方向，只要能冲出去，即使不能全胜，也可保全部队的实力。如果坐在城中死守，恐怕没有出路啊。”这时，诸葛诞的老对头文钦奉吴国命令也进入了寿春城前来支援诸葛诞，估计吴国并不知道诸葛诞、文钦之间根深蒂固的矛盾，不过文钦此时从大局出发对诸葛诞说道：“将军如今统领十余万兵马归附了吴国，我与全端等人又与将军同处生死之地，我们的父兄子弟都在江南，即使孙綝不愿来救，吴主及其家人又怎会听他的呢？魏国没有哪一年是不出事儿的，军民早已疲惫不堪。现在魏军困守在这里将近一年，内乱恐怕就要来临，我们何必舍弃寿春坚城而却要冒险突围，侥幸一战呢？”全端的叔叔是吴国名将全琮，全琮娶孙权长女孙鲁班为妻，是吴国的驸马，孙鲁班后被称为全公主，所以全家的后代多少与吴国宗室沾亲带故。此次救援诸葛诞，全琮的儿子全怿，侄子全端、全翩、全缉以及孙子辈的全静等人都一起出征来到了寿春，现在被困在城中，吴国是不可能不管这些人的。文钦的意思就是，吴国一定还会来援救，城中还有粮草，再坚持一阵，形势必然会起变化，所以目前没必要冒险突围。别看文钦是个大老粗，这番策略却着实很有道理。诸葛诞也觉得文钦说的不错，可蒋班、焦彝还是力劝诸葛诞突围。文钦、诸葛诞听后实在不厌其烦，有些恼怒，诸葛诞甚至想杀掉蒋班、焦彝以稳定军心。这令蒋、焦二人实在寒心，之所以两人力劝诸葛诞突围，应该是他们及部下的家眷都在北方曹魏的统治区域内，大乱之际难免很多人都是有私心的。蒋班、焦彝见诸葛诞如此顽固，心说拉倒吧，再这样死守寿春，就没有守只剩下死了。于是二人瞅准机会，带领部众溜出寿春城，向司马昭投降了。
蒋、焦二人投降曹魏严重搅乱了诸葛诞守城的计划，不想接下来还有更乱的。吴国的全氏家族这次由全怿、全端领衔出兵援助寿春，不过吴国国内还留有全家孙子辈的全辉、全仪等人，全辉、全仪是全琮长子全续的儿子，两人是亲兄弟。不知为何，就在全家的兵马全力以赴在前方援助寿春时，后方的全氏家族内部却闹起了纠纷，甚至还打上了官司。史书中没有详细说明全家因为何事闹出了家族矛盾，总之最后，全辉、全仪竟然带着母亲和全家的部曲渡过长江投降了曹魏。部曲是指依附于豪门大族或主将的军事武装，带有一定私人武装的性质。司马昭身边的钟会见此机会立即想出一条计策，要知道钟会不仅诡计多端，本人也确实有才，他是魏晋时期著名的书法家，还很擅长模仿别人的笔迹。于是钟会就替全辉、全仪给寿春城中的叔叔全怿写信，并派全家的家人进城送信，说吴主因为全怿、全端这次出兵寿春不仅援救不力，自己反而被困在城中，令东吴折损兵马，所以吴主要问罪于全家，全辉、全仪被逼无奈才逃出来降了魏国。结果全怿就这样相信了，也许全怿早就厌倦了被围困的日子，也许全怿内心觉得吴国真得对不起全家。等到年底十二月时，全怿携全氏将官及兵众数千人开城门出降，寿春城内全城震恐，简直不知如何是好。全怿投降后被司马昭封为平东将军、临湘侯，全端及其他全氏族人也都得到封赏。这下诸葛诞傻眼了，自己身边的人投降了，不是自己身边的吴国人也投降了，这革命事业咱还干不干啦？现在剩下的还有文钦、唐咨一些将领。文钦又向诸葛诞建议道：“蒋班、焦彝认为我们不能出城而走，全怿、全端又率众投降，此时敌人必然防备松懈，我们不妨出城一战。”诸葛诞、唐咨都觉得可行，于是加紧打造进攻器具。转过年正月，寿春城内的守军开始出南门攻击魏军，连续攻击了五、六个昼夜，却被魏军占住制高点后发射石头、火箭予以阻击，刚刚打造出的进攻器具全部被损毁，箭石如雨点般落下，诸葛诞的人马死伤遍地，血流成河，在魏军强大的阻击下，诸葛诞不得已只得再次退回到寿春城中。城中的粮食变得越来越紧张，一没了吃的，陆陆续续出城投降的又有数万人之多。文钦这时候又犯了大老粗的毛病，他认为城中少粮不如让来自北方的士卒全部出城，只留下他与吴军坚守寿春。这样既可以节约粮食，又可以净化队伍。但诸葛诞坚决不同意，废话，诸葛诞当然不能同意。如果只留下文钦及吴国兵马，那诸葛诞岂不成了光杆司令了？而且北方士卒如果都弃城而去，仅凭吴军这点儿兵力能守住寿春吗？要么是文钦的水平确实不行，要么就是文钦另有图谋，这也正是诸葛诞最担心的。文钦这小子不会是想用自己的脑袋去邀功把？诸葛诞越想越觉得不对劲。诸葛诞、文钦本来就不对付，现在寿春形势窘迫，两人越发的互相猜忌起来。诸葛诞最后心一横，寿春城现在还是老子说了算，先下手为强吧，于是找了个机会，诸葛诞以文钦抗命为由将其斩杀，文钦最终死在了老对头的手中。
文钦一死，寿春城内混乱起来。文钦的儿子文鸯、文虎率众赶到诸葛诞处要为父亲报仇，但二人的手下现在基本上是吴国兵众，吴军听说文钦被杀，心说这都是你们魏国降将自己窝里斗，为什么要用我们去拼命？结果没有人服从文鸯、文虎的指挥，两人见是这般情景，知道诸葛诞也不会放过他们，于是，兄弟二人凭着武艺高强杀出一条血路，冲出城去向司马昭投降了。有人建议司马昭应将文鸯兄弟斩首，司马昭却道：“文钦罪不容诛，他的儿子本当同死，但文鸯、文虎是在走投无路时投降的，目前城池还未攻下，如果杀了文氏兄弟，无异于坚定了城中官兵死守的决心。”所以司马昭不但不杀文鸯、文虎兄弟，反而赦免他们后封其为将军，赐爵关内侯。关内侯为虚职，无食邑，只用来表彰军功。文氏兄弟得以保全，不想三十多年后有人因此而向其寻仇，这是后话。寿春城内经过几次叛乱后，大多数人已无心守城，加之士卒们日益饥饿困乏，诸葛诞、唐咨等根本无计可施。司马昭看时机成熟，便亲自指挥魏军从四面攻打寿春。诸葛诞明白，城是守不住了。甘露三年（公元257年）二月，诸葛诞率领最亲近的部下开始突围，魏军司马胡奋带兵迎击，胡奋是曹魏前车骑将军胡遵的次子。一场混战下来，诸葛诞于乱战之中被阵斩，手下数百人被俘。吴军将领唐咨、王祚见大势已去，便反绑了自己开城投降。诸葛诞被杀后传首洛阳，但被俘的几百诸葛诞旧部却坚决不降，死前还说：“为诸葛公而死，死而无憾。”攻陷寿春后，滞留城内的上万吴军被俘，魏军缴获的车马兵杖堆积如山。
诸葛诞发动的淮南叛乱仍然以失败告终，司马家的统治更加牢不可破。诸葛诞起事是淮南地区数次叛乱中规模最大的一次，历时也最长，从甘露二年五月诸葛诞诛杀乐綝开始至甘露三年二月寿春城破，期间经历了近十个月左右的时间。诸葛诞虽然在淮南地区深得人心，但在起事之后战略目标不够明确，孤城自守的战术甚至可以说完全错误，在危急时刻还要借机寻报私仇。然后把希望寄托于吴国，可东吴果然后来有变，诸葛诞死守孤城，最终走上穷途末路。淮南地区此后为司马家牢牢把控，再未出过任何差错，最后变为灭亡东吴的前沿桥头堡。