司马氏集团自公元263年灭蜀以来，积极准备吞灭东吴，内修政理，民康国丰。又派羊祜、杜预相继屯于吴边，他们在那里怀民修德，举动得吴民欢心。王濬又常年造船于蜀，做好了从长江上游攻吴的准备。西晋统一全国的条件日趋成熟。至于东吴，此时经过长期宗室间争权夺位的内争，力量大为削弱，末帝孙皓又昏庸残暴，上下离心，人民怨苦，毫无战斗力。只是司马氏代魏，需要时间安定内部，才暂时搁下东吴未取，使之得以苟延残喘二十余年。早在公元276年，羊祜便已上书请战。由于朝臣意见不一，未能果行。公元278年，王濬认为统一大业已成必然之势，伐吴已到了不能再拖的时候了，于是上书切谏，力陈机不可失。接着，杜预也上书请缨。司马炎遂决计兴师。十一月间，发兵二十万，水陆六路，在东西千余里的战线上，同时出击。自东而西，司马伷向涂中（今安徽滁水流域），王浑向牛渚（今安徽当涂西北），王戎向武昌（今湖北鄂州），胡奋向夏口（今湖北武汉武昌区），杜预向江陵（今湖北江陵），王濬率师乘舰，浮江东下，接应诸路。

东吴人心涣散，晋军所向披靡。杜预、王浑一路克捷。水路的王濬，进军更为壮观。先时，孙皓听中常侍岑昏之计，利用江南多铁和长江天险的优势，打连环索百余条，长数百丈，每环重二三十斤，在沿江险滩峡谷之处横江锁栏。企图用铁链拦住晋船，又用铁锥刺破万一越过铁链的战舰。这严重地威胁着晋军舟师的顺利行进。不过，战前羊祜已得吴间谍，俱知吴人江防情状。有鉴于此，王濬造大木筏数十方，上缚革人，披甲执杖，立于周围，令善水者乘筏先行，吴兵见之，以为活人，望风而逃，暗锥着筏，尽提而去。又在筏上做巨型火炬，长十余丈，大数十围，以麻油灌注，置于大筏前面，遇锁链，燃炬烧之，须臾皆断。于是船无所阻，乘风破浪而前，“所到则土崩瓦解，靡有御者”（《三国志·孙皓传》）。一路上破西陵（今湖北麻城南），下荆州（今湖北松滋东），取乐乡，兵不血刃，攻无坚城。濬又与胡奋、王戎，水陆齐进，克夏口，拔武昌，顺流鼓棹，直逼建业（今江苏南京）。

当时，东吴宰相张悌率领的御敌主力已被晋中路军王浑部所破，悌亦战死。张象所率迎战王濬的水师万人，又望旗而降。晋东路军也近逼建业。孙皓穷蹙无计，又闻王濬水师“旌旗器甲，属天满江，威势甚大，莫不破胆”，只得派遣使者，赍书乞降。公元280年三月，王濬率师八万入驻石头城，孙皓“备亡国之礼”，乘着素车，驾起白马，“肉袒面缚，衔璧牵羊”，士大夫穿起衣服，抬着棺材，请降于王濬营门之下。正如刘禹锡《西塞山怀古》所咏：

王濬楼船下益州，金陵王气黯然收。

千寻铁锁沉江底，一片降幡出石头。

王濬接受孙皓的投降，并且送他到洛阳，晋帝封他为归命侯。濬又“收其图籍，封其府库，军无私焉”，接管了东吴国库的财产。于是，割据江东五十九年，传位四帝三世的东吴政权，至此宣告结束。中国终于又归于统一。

王濬因首入石头第一功，拜辅国大将军，领步兵校尉，并封襄阳县侯，食邑万户。继转镇军大将军，后又迁抚军大将军。太康七年（286）卒，享年八十，谥曰武。（舒大刚）