石亭之戰鞏固了孫吳的長江防線，加上蜀漢在關中方向頻頻向曹魏施壓，魏軍在長江一線不得不進入守勢。
三雄爭衡天下，孫吳本來弱小，內部又有山越這個老問題，處在被擠壓的狀態，但孫權掌權至今，戰略上一直保持了主動，沒有出現重大失誤，幾次關鍵戰役都取得了勝利，現在的勢力已經超過了蜀漢，雖然比曹魏還有些不足，但也能始終保持長江防線不失。
石亭之戰後孫權的個人威望達到了頂峰，勸他稱帝的呼聲高漲起來。次年即孫吳黃武八年（229）的春天，孫吳公卿百官一齊勸孫權正尊號。
新皇帝上位本來稱「登基」，但曹丕稱帝不稱登基稱「禪讓」，以示帝位不是他硬奪的；劉備稱帝不稱登基稱「繼位」，以示他仍尊漢室，不是奪權而是繼承了漢獻帝的大位；孫權也一樣，避開「登基」這個詞而稱作「正尊號」，因為在孫吳公卿百官看來，孫權早就是皇帝，現在只是正名而已。
如同其他皇帝登基前一定會出現各種祥瑞事件一樣，此前孫吳各地紛紛報告了黃龍、鳳凰等出現，預示一個新紀元就要開始了。與此同時，興平年間在吳縣一帶流傳過的一首童謠也在社會上重新流行起來，童謠唱道：「黃金車，班蘭耳；闓昌門，出天子。」意思是：車上黃金放光，擋泥板顏色閃亮，打開西邊昌門，出來一位皇上。昌門是吳縣的西城門，為戰國時吳王夫差所築。這首童謠流行的時間正是孫策開拓江東的時候，現在這首童謠重新流傳，說明孫權稱帝的民意基礎已經具備。
這一年的4月，在曹魏、蜀漢分別立國稱帝八年之後孫權也正式在武昌城南的郊廟稱帝，成為三國時代第三位皇帝。
之前孫吳是曹魏治下的吳國，已有年號黃武，孫權稱帝后國號仍為吳，因為不是統一的王朝，故習慣上仍稱「孫吳」，年號改為黃龍。
接著，孫權以孫吳皇帝的名義向天下詔告：「漢朝享國二十四世，經歷了434年，最後行氣數終，祿祚運盡，天下率土分崩，以致讓孽臣曹丕竊取了神器，曹叡接著作亂。我孫權生於東南，志在平世，奉辭行罰，以安天下。群臣將相、州郡百城都認為漢氏已絕於天，皇帝位目前虛置，郊祀無主，根據上天的旨意，將這些祥瑞加於我，我畏天命，不得不從。希望上天保佑我吳國，永終天祿。
根據這篇文告的說法，自劉邦建立漢朝迄今共434年，而根據曹魏方面的看法漢朝在八年前已經不存在了，所以曹丕的登基文告裡說漢朝國運是426年，雙方統計上的差異反映出孫權並不承認曹魏是漢室的繼承者，這八年漢朝仍然存在，只是帝位空置。
這篇文告集中抨擊了曹魏篡奪漢室政權的違法行為，但對於蜀漢卻隻字未提。蜀漢一直認為自己是漢室的延續，孫吳下一步如何處理與蜀漢的關係，這是一個棘手的問題，不提蜀漢，就是把這個問題先擱置起來，為後面留有餘地。
孫權下詔追尊父親孫堅為武烈皇帝，母親吳氏為武烈皇后，哥哥孫策為長沙桓王，立長子孫登為皇太子。
孫權沒有馬上立皇后，他的第一位夫人是謝夫人，之後又娶了袁夫人、徐夫人、步夫人，而他最寵愛的是步夫人。步夫人不僅長得漂亮，性格也好，不妒忌，得寵於孫權。步夫人沒有兒子，給孫權生了兩個女兒，大女兒取名叫孫魯班，字大虎；小女兒取名叫孫魯育，字小虎。孫權很喜歡這兩個女兒，步夫人因此更加受寵。
孫權的長子孫登的母親地位低賤，死得也早，沒有留下姓氏，孫登從小由徐夫人養大，孫登視徐夫人為生母。但徐夫人後來不被孫權寵愛，被送回吳郡居住。鑒於廢長立幼的教訓已實在太多，孫權不敢棄孫登立其他兒子為太子，他試圖讓步夫人與孫登多接近，以培養「母子」二人的感情。步夫人每次送給孫登東西，孫登不敢推辭，但僅拜受而已。如果是徐夫人派人送東西來，孫登必先沐浴再去接受。
孫權為吳王時就已立孫登為王太子，當時孫登對父親說：「本立才有道生，要立王太子，請先立後。」孫權問他：「那你說說你母親現在在哪裡？」孫登回答：「在吳郡。」孫權聽罷，只能默然。
問題是孫吳的群臣也支持孫登的觀點，認為應該立徐夫人為王后，孫權曾試著提過立步夫人的事，結果眾人一致反對，堅持要求立徐夫人，孫權一生氣，誰都不立，王后之位一直空著。
孫權稱帝后又想立步夫人為皇后，但他知道如果提出此議群臣還會反對，所以乾脆作罷，讓皇后位子空在那裡。
為了紀念稱帝慶典和黃龍現身，孫權命人製作了一面黃龍大旗立在中軍帳，作為指揮各軍的旗幟，命老同窗胡綜作《黃龍大牙賦》昭示天下。胡綜是孫權的「大筆桿子」，這篇賦寫得很有氣勢。
孫權相信天運命數，此時著名術士吳范已去世，常在孫權身邊負責占卜測運的是趙達。孫權讓趙達推算一下他當天子能持續多少年，趙達說：「漢高祖封王稱帝共12年，陛下將會達到24年。」孫權此時48歲，按照趙達的推算，他至少能活到70歲以上，曹操活了66歲，劉備活了62歲，曹丕只活了40歲，如果能活到70歲以上那絕對是長壽了，所以孫權聽了趙達的話感到很高興，左右也都向他道賀。
在稱帝大典上，孫權看到眼前的百官百感交集，他首先想到了周瑜，對大家說：「如果沒有周公瑾，我稱不了帝啊！」接著，還想到了魯肅：「當年魯肅曾向我提到過建號稱帝的事，他真可稱得上明瞭時勢的人啊！」孫權的話勾起了許多人的回憶，他們回想起這些年來一道走來的披荊斬棘的歲月，為終於有了孫吳建國的這一天而感到欣慰和驕傲。
當然，也有人會在心裡默默反省，比如張昭。
孫權當初為吳王時沒有任命眾望所歸的張昭為丞相，任命了資歷和名望都差得遠的孫邵，孫權任命張昭為綏遠將軍，讓他和孫紹、滕胤、鄭禮等人參照周、漢兩朝的做法撰定本朝禮儀。現在，按照慣例大臣們在這個大典上應當稱頌帝王的功德，等張昭跪在那裡舉笏板要開口說話時，孫權突然道：「如果當初聽了張公的話，現在該去要飯了吧？」
張昭慚愧萬分，伏地流汗不止。
不久，張昭便以老病為由辭去一切職務，孫權念其是三代老臣，拜他為輔吳將軍，改封為婁侯，食邑萬戶，朝會時的班位僅次於三公。張昭徹底離開了政壇，待在家裡沒事，開始讀書著述，曾撰有《春秋左氏傳解》和《論語注》等著作。
孫邵已經去世，孫權提拔原吳國尚書令顧雍接替他。顧雍是大學者蔡邕的學生，出身於吳郡大族，孫權對他相當器重，顧雍不喜歡飲酒，也不愛多說話，舉止行為都很恰當，孫權曾感慨地對人說：「顧先生不輕易說話，一說話就會切中要害。」
孫權提升輔國將軍陸遜為上大將軍、左將軍諸葛瑾為大將軍，大將軍一向被認為是全國武裝部隊的總司令，但孫權又發明了一個「上大將軍」，那麼陸遜就相當於總司令，諸葛瑾相當於副總司令。孫權把荊州地區的長江防線分為兩段，由左、右都護分別任總指揮，左都護治所公安，右都護治所武昌，陸遜兼右都護，同時仍兼荊州牧，諸葛瑾兼左都護，同時兼豫州牧。豫州是曹魏的地盤，這個任命只有象徵意義。
上大將軍、大將軍以下是驃騎將軍、車騎將軍，孫權分別任命了步騭和朱然，同時讓步騭兼任冀州牧，讓朱然兼兗州牧。再往下，全綜被授予衛將軍，兼任徐州牧；朱桓被授予前將軍，兼任青州牧；潘璋被授予右將軍，兼任襄陽郡太守；呂岱被授予鎮南將軍，兼任交州刺史；孫韶被授予鎮北將軍。
程普、黃蓋、韓當、甘寧、朱治、賀齊等名將已去世，老將裡還有一個呂范也深得孫權的器重，孫權曾把魯肅比作鄧禹，把呂范比作吳漢，孫權本來想讓他擔任大司馬，該職務掌四方軍事，位在三公之上，可與丞相相匹，但官印和綬帶還沒有發下來呂范就因病去世了。
孫吳的文官體系一向相對次要，所以丞相以下九卿的設置無法考全，只知道太常卿是由蜀漢投降過來的潘濬擔任，孫權對他一向器重，為兒子孫慮娶潘濬之女，結成兒女親家。光祿勳卿是劉繇的兒子劉基，孫權為兒子孫霸娶劉基之女，也結成兒女親家。
與九卿地位相當的文官還有侍中，是皇帝的高級秘書兼顧問，孫權分別任命了徐詳、胡綜，深為孫權信賴的是儀擔任尚書，他們仍然在孫權身邊掌管文秘、機要。