孝懷皇帝名熾，字丰度，是武帝的第二十五個兒子。太熙元年(290)，封為豫章郡王。惠帝之時，宗室諸王爭權奪利製造事端，懷帝沖淡樸素，自守清操，門無賓客，不涉世事，專心研究史籍，在當時受到人們的稱譽。最初拜為散騎常侍，趙王司馬倫篡位時，被捕。司馬倫失敗後，為射聲校尉。多次陞遷，至車騎大將軍、都督青州諸軍事，沒有到鎮任職。
永興元年(304)，改授鎮北大將軍、都督鄴城守諸軍事。十二月二十四日，立為皇太弟。懷帝認為清河王司馬覃本是太子，不敢當皇太弟之位。典書令廬陵人修肅說：「兩位相國經營王室，志在安定社稷，皇儲的重位，應由眾望所歸之人擔當，既是皇室之親，又有賢能之才，若非大王，誰能當此？清河王年幼而力弱，未為眾人所公認，所以進入東宮，又外出為藩王。如今皇帝顛沛流離，二宮長期空缺，常恐氐、羌飲馬涇川，蟻眾橫行霸水。應當在吉利之時，登上皇儲之位，對上可以輔助皇帝，早日安定東京，對下則滿足百姓對賢君的仰慕。」懷帝說：「卿真像漢代勸文帝即位的宋昌啊。」於是聽從了修肅的意見。
光熙元年(306)十一月十八日，孝惠帝死。羊皇后認為自己與皇太弟是嫂叔關係，不能當太后，於是催清河王司馬覃入京，已經到了尚書閣，侍中華混等急召皇太弟。二十一日，皇太弟即皇帝位，實行大赦，尊皇后羊氏為惠皇后，住在弘訓宮，追尊生母太妃王氏為皇太后，立妃梁氏為皇后。
十二月初一，日蝕。十八日，封彭城王司馬植之子司馬融為樂城縣王。南陽王司馬模在雍谷殺死河間王司馬..。二十日，以中書監溫羨為司徒，尚書左僕射王衍為司空。二十八日，將孝惠皇帝葬在太陽陵。李雄別帥李離侵擾梁州。
永嘉元年(307)正月初一，實行大赦，改年號，廢除誅滅三族的刑法。使太傅東海王司馬越輔政，殺御史中丞諸葛玫。
二月初一，東萊人王彌起兵反叛，攻掠青、徐二州，長廣太守宋羆、東牟太守龐伉一起遇害。
三月初一，平東將軍周馥斬陳敏，首級送往京師。初九日，改葬武悼楊皇后。十二日，立豫章王司馬詮為皇太子。十三日，實行大赦。二十二日，東海王司馬越出京鎮守許昌。以征東將軍、高密王司馬簡為征南大將軍，都督荊州諸軍事，鎮守襄陽；改封安北將軍、東燕王司馬騰為新蔡王、都督司、冀二州諸軍事，鎮守鄴城；以征南將軍、南陽王司馬模為征西大將軍、都督秦、雍、梁、益四州諸軍事，鎮守長安。并州諸郡被劉元海攻陷，并州刺史劉琨只能據守晉陽孤城。
夏五月，牧馬人首領汲桑聚眾謀反，打敗魏郡太守馮嵩，進而攻陷鄴城，殺害新蔡王司馬騰。火燒鄴宮，大火十日不滅。又殺前幽州刺史石瑤於樂陵，進入平原搶掠，山陽公劉秋被殺。洛陽步廣裡地面下陷，陷坑中出現兩隻鵝，蒼青顏色的一隻飛向高空，白色的不能飛。建寧郡的夷人攻陷寧州，被殺死的有三千多人。
秋七月初一，東海王司馬越北進屯兵官渡，準備討伐汲桑。十一日，以平東將軍、琅王牙王司馬睿為安東將軍、都督揚州江南諸軍事、假節，鎮守建鄴。
八月初一，撫軍將軍苟..在鄴城打敗汲桑。二十六日特赦幽、並、司、冀、袞、豫六州。從荊州、江州分出八個郡，設置湘州。
九月初一，苟..又擊破汲桑，攻陷汲桑九個營壘。初四，有大星如日，小的如斗那麼大，從西方流向東北，整個天空變成赤色，忽而又響起像雷一樣的聲音。開始在許昌修建千金土曷，以通航運。
冬十一月初一，日蝕。初七，以尚書右僕射和郁為征北將軍，鎮守鄴城。
十二月初二，并州人田蘭、薄盛等在樂陵殺了汲桑。十八日，以前太傅劉實為太尉。二十四日，以光祿大夫、延陵公高光為尚書令。東海王司馬越假借詔命將清河王司馬覃囚於金墉城。二十七日，司馬越自己任命自己為丞相。以撫軍將軍苟..為征東大將軍。
二年春正月初一，日蝕。初二，大赦。
二月十六日，清河王司馬覃被東海王司馬越殺害。二十五日，石勒侵犯常山，被安北將軍王浚擊破。
三月，東海王司馬越鎮守鄄城。劉元海侵犯汲郡，佔據頓丘、河內一帶地方。王彌侵擾青、徐、兗、豫四州。夏四月十三日，王彌攻入許昌，各郡守將都逃走。
五月二十一日，王彌進犯洛陽，司徒王衍率眾抵禦，王彌退走。
秋七月初二，劉元海侵擾平陽，太守宋抽逃奔京師，河東太守路述奮力迎戰，陣亡。
八月十五日，東海王司馬越從鄄城遷往濮陽屯兵。
九月，石勒侵擾趙郡，征北將軍和郁從鄴城逃奔到衛國。冬十月初三，劉元海在平陽僭號即帝位，仍稱漢。
十一月初四，尚書令高光死，二十六日，以太子少傅荀藩為尚書令。己酉這天，石勒進犯鄴城，魏郡太守王粹戰敗而死。
十二月初一，大赦。立長沙王司馬砬之子司馬碩為長沙王，司馬瑤為臨淮王。
三年春正月甲午，彭城王司馬釋死。
三月初九，征南大將軍高密王司馬簡死。以尚書左僕射山簡為征南將軍，都督荊、湘、交、廣四州諸軍事，司隸校尉劉暾為尚書左僕射。十八日，東海王司馬越回京師。二十六日，率兵入宮，在懷帝跟前逮捕了近臣中書令繆播、懷帝之舅王延等十餘人，並把他們殺害。二十七日，特赦河南郡。二十八日，太尉劉實告老辭官，以司徒王衍為太尉。東海王司馬越兼領司徒。劉元海侵擾黎陽，皇帝派車騎將軍王堪迎擊，王堪在延津慘敗，死了三萬多人。這年春天大旱，長江、漢水、黃河、洛水水淺，可以徒步涉水而過。
夏四月，左積弩將軍朱誕反叛投奔劉元海。石勒攻陷冀州郡縣一百多個壁壘。
秋七月初二，當陽有三處地面開裂，裂縫寬三丈，長三百多步。初五，平陽人劉芒蕩自稱是漢的後代，誘騙羌戎，在馬蘭山稱帝。支胡五斗叟、郝索聚眾數千人作亂，屯於新豐，與劉芒蕩勾結合夥。劉元海派遣其子劉聰及王彌侵犯上黨，圍困壺關。并州刺史劉琨派兵援救上黨壺關，被劉聰打敗。淮南內史王曠、將軍施融、曹超與劉聰交戰，又被打敗，曹超、施融戰死。上黨太守龐淳獻地降賊。
九月初一，劉聰圍困浚儀，朝廷派遣平北將軍曹武討伐劉聰。十二日，王師大敗。東海王司馬越將軍隊開入京城，防禦賊寇。劉聰到達西明門，司馬越進行抵抗，在宣陽門外交戰，大破劉聰。石勒進犯常山，安北將軍王浚派鮮卑騎兵救援，在飛龍山大敗石勒。南陽王司馬模使其部將淳於定擊破劉芒蕩、五斗叟，並把二人殺了。朝廷又使車騎將軍王堪、平北將軍曹武討伐劉聰，被劉聰打敗，王堪逃回京城。李雄別帥羅羨獻出梓潼地歸順朝廷。劉聰攻西明門，沒有攻下。宜都夷道的山崩塌，荊、湘二州地震。
冬十一月，石勒攻陷長樂，安北將軍王斌被殺，石勒乘勝屠殺黎陽百姓，由饑民組成的軍隊在首領李惲、薄盛率領下援救京師，劉聰退走。李惲等又在新汲擊破王彌軍。
十二月乙亥，夜間有兩股像帶子一樣的白氣，從地面升上天空，南北各一，長二丈。
四年春正月初一，實行大赦。
二月，石勒襲擊鄄城，兗州刺史袁孚戰敗，被其部下殺害。石勒又襲擊白馬，車騎將軍王堪戰死。李雄部將文碩殺了李雄的大將軍李國，獻巴西地歸順朝廷。二十五日，吳興人錢王會反叛，自稱平西將軍。
三月，丞相倉曹屬周王己率領鄉親討伐並殺了錢王會。
夏四月，發生大水。將軍祁弘在廣宗擊破劉元海將領劉靈曜。李雄攻陷梓潼。兗州地震。
五月，石勒進犯汲郡，捉住太守胡寵，繼而南渡黃河，滎陽太守裴純逃奔建鄴。大風折斷樹木。地震。幽、並、司、冀、秦、雍六州蝗蟲成災，草木和牛馬毛都被吃光。
六月，劉元海死，其子劉和繼承偽皇帝位，劉和之弟劉聰殺死劉和自立為帝。
秋七月，劉聰堂弟劉曜及其部將石勒圍困懷，皇帝下詔讓征虜將軍宋抽去援救，宋抽被打敗，陣亡。
九月，河內人樂仰捉住太守裴整而叛亂，投降石勒。徐州監軍王隆丟棄軍隊，從下邳逃到周馥那裡，雍州人王如在宛舉兵反叛，殺害郡縣長官，自號大將軍、司、雍二州牧，在漢沔一帶大肆搶掠，新平人龐實、馮翊人嚴嶷、京兆人侯脫等各自起兵響應王如。征南將軍山簡、荊州刺史王澄、南中郎將杜蕤，同時派兵援救京師，在宛和王如接戰，三路軍都大敗；王澄帶領部分軍隊前進至示口，軍隊潰散，王澄回荊州。
冬十月初二，白天昏暗，一直持續到十一日。有一大星在西南方向墜落，發出響聲。十三日，石勒圍攻倉垣，被陳留內史王贊擊敗，退到黃河以北。二十三日，以驃騎將軍王浚為司空，平北將軍劉琨為平北大將軍。京師發生饑荒。東海王司馬越發出緊急檄文，徵召天下各地兵馬援救京師，懷帝對送檄文的使者說：「代我告訴各方征鎮將軍，國家局勢現在還可以挽救，再晚了就不行啦。」檄文發後，沒有一處軍隊響應援救京師。石勒攻陷了襄城，太守崔曠被殺，石勒進軍至宛。王浚派鮮卑文鴦率騎兵救宛，石勒退走。王浚派遣別將王申始討伐石勒，在汶石津大敗石勒軍。
十一月十五日，東海王司馬越率軍出京師到許昌，身邊跟隨著代表皇帝行使職權的官員機構。京城宮府不再有人守衛，荒涼飢餓日甚一日，宮殿中死屍縱橫，各府寺官署挖壕溝自守，盜賊白日橫行，擊鼓相攻之聲不絕。司馬越的軍隊又到項，自己兼領豫州牧，以太尉王衍為軍司。十八日，氐族流民隗伯等襲擊宜都，太守嵇日希逃奔建鄴。王申始在瓶壘進攻並擊破劉曜、王彌。鎮東將軍周馥上表請求懷帝遷都壽陽，司馬越使裴碩討伐周馥，被周馥打敗，逃到東城自保，向琅王牙王司馬睿求救。襄陽瘟疫流行，病死者三千多人。給涼州刺史加上安西將軍頭銜。
十二月，征東大將軍苟日希進攻並擊破王彌別帥曹嶷。乙酉，平陽人李洪率領流人進入定陵作亂。
五年春正月，懷帝秘密下詔給苟日希，使他討伐東海王司馬越。十四日，苟日希被曹嶷擊破。乙未，司馬越派遣從事中郎將楊瑁、徐州刺史裴盾共同進攻苟日希。十五日，石勒進入江夏，江夏太守楊珉逃奔武昌。十七日，李雄攻陷涪城，梓潼太守譙登遇害。湘州流人杜..佔據長沙反叛。二十日，安東將軍琅王牙王司馬睿使將軍甘卓在壽春進攻鎮東將軍周馥，周馥軍潰散。二十二日，太保平原王司馬干死。
二月，石勒進犯汝南，汝南王司馬..逃奔建鄴。
三月初一，懷帝下詔列東海王司馬越罪狀，號召各方鎮興兵討伐他。以征東大將軍苟..為大將軍。十九日，東海王司馬越死。
四月初一，石勒追擊為東海王司馬越辦喪事的人，在東郡追上，晉將軍錢端戰死，軍隊潰散，太尉王衍、吏部尚書劉望、廷尉諸葛銓、尚書鄭豫、武陵王司馬淡等都遇害，王公以下被殺害的有一萬多人。東海王世子司馬毗及宗室四十八王不久又被石勒軍虜去。賊王桑、冷道攻陷徐州，刺史裴盾被殺，王桑進而渡過淮河，到達歷陽。
五月，益州流人汝班、梁州流人蹇撫在湘州作亂，俘虜了湘州刺史苟眺，並向南攻破零、桂諸郡，向東到武昌搶掠，安城太守郭察、邵陵太守鄭融、衡陽內史滕育都被殺。懷帝晉陞司空王浚為大司馬，征西大將軍，南陽王司馬模為太尉，太子太傅傅祗為司徒，尚書令荀藩為司空，安東將軍琅王牙王司馬睿為鎮東大將軍。
東海王司馬越出京東下時，使河南尹潘滔居守京師。大將軍苟..
上表遷都倉垣，懷帝將採納這個意見，大臣害怕潘滔，不敢奉行皇帝詔命，而且宮中及黃門官員貪戀財產，不願意出京。此時饑荒十分嚴重，人相食，百官逃亡者十之八九。懷帝召集群臣商議，準備遷都而沒有警衛人員。懷帝擊掌感歎道：「怎麼連車轎都沒有呢！」於是使司徒傅祗出京到河陰，修理船隻，準備走水路。臨行時有朝士數十人護衛引路。懷帝步行出西掖門，到銅駝街，被盜賊搶掠，不得前進而轉回。
六月癸未，劉曜、王彌、石勒同時進犯洛川，王師屢次被賊軍打敗，被殺的人很多。初四，司空荀藩、光祿大夫荀組逃奔頧轅，太子左率溫畿夜間打開廣莫門逃奔小平津。十一日，劉曜王彌進入京師。懷帝打開華林園門，經河陰藕池，打算逃往長安，被劉曜追上俘獲。劉曜等即焚燒宮殿宗廟，污辱后妃、吳王司馬晏、竟陵王司馬懋、尚書左僕射和郁、右僕射曹馥、尚書閭丘沖、袁粲、王緄、河南尹劉默等都被害，百官士人百姓被殺者三萬多人。懷帝被押送到平陽，劉聰封懷帝為會稽公。荀藩向各州鎮傳檄文，推琅王牙王為盟主，主持天下。豫章王司馬端向東投奔苟..，苟..立司馬端為皇太子，自己任尚書令，設置朝廷各種官員，駐守梁國的蒙縣。百姓饑荒，米每斛萬餘錢。
秋七月，大司馬王浚繼承國家政權，臨時立皇太子，設置百官和征鎮將軍。石勒進犯谷陽，沛王司馬滋戰敗被殺。
八月，劉聰使其子劉粲攻陷長安，太尉、征西將軍、南陽王司馬模被害，長安殘存的四千多家百姓逃奔漢中。
九月初九，石勒進犯陽夏，到達蒙縣，大將軍苟..、豫章王司馬端沒於石勒軍中。
冬十月，石勒侵擾豫州諸郡，到長江北岸而還。
十一月，猗盧進犯太原，平北將軍劉琨無法抵抗，將太原五縣百姓、遷到新興，安居下來。
六年春正月，懷帝在平陽。劉聰進犯太原。故鎮南府牙門將胡亢聚眾擾亂荊州一帶，自號為楚公。
二月初一，日蝕。初二，鎮東大將軍琅王牙王司馬睿升為尚書，向四方發出檄文以討伐石勒。大司馬王浚也傳檄天下，自稱接受了皇帝詔命，按皇帝旨意主持朝政，以荀藩為太尉。
汝陽王司馬熙被石勒殺害。
夏四月十六，征南將軍山簡死。
秋七月，歲星、熒惑星、太白星聚集在牛斗星附近。石勒進犯冀州，劉粲進犯晉陽，平北將軍劉琨遣部將郝詵率兵抵禦劉粲，郝詵大敗，戰死，太原太守高喬獻晉陽投降劉粲。
八月初一，劉琨逃奔常山。己亥，陰平都尉董沖驅逐太守王鑒，獻郡叛降於李雄。初二，劉琨向猗盧求救兵，上表請封猗盧為代公。
九月初一，猗盧使兒子利孫投奔劉琨，途中受阻不能前進。初三，前雍州刺史賈疋在三輔一帶討伐劉粲，把劉粲趕走，關中稍微安定，於是與衛將軍梁芬、京兆太守梁綜共同擁戴秦王司馬鄴為皇太子，據守長安。
冬十月，猗盧親自率六萬騎兵駐紮在盂城。
十一月十七日，劉粲逃走，劉琨收編當地兵眾，據守陽曲。
這一年瘟疫大流行。
七年春正月，劉聰召集群臣宴會，使懷帝穿著青衣行酒。侍中庾珉見此景悲痛號哭，劉聰感到厭惡。
二月初一，懷帝被劉聰殺害，終年三十歲。
懷帝初生時，有嘉禾出現於豫章之南昌。此前有望氣者說「豫章有天子氣」，以後懷帝做豫章王時封為皇太弟。在東宮時，謙虛恭順，接引朝士，講論書籍。即位以後，遵循舊制，與群臣到太極殿，使尚書郎讀時令，又在東堂聽群臣議論政事。在宴會時，也常與群官討論政務考證經書典籍。黃門侍郎傅宣感歎道：「今日又看到武帝時代的世風了。」秘書監荀崧也常對人說：「懷帝天資清俊，少年即英傑出眾，若遇昇平之世，足可以成為保守國運發揮文治的好天子。然而處在惠帝天下大亂之後，加之東海王司馬越專政，國家避免了昏君之災難，卻又遭到君臣流亡之禍事。」