名北征邺，并以自任大都督，领十多万兵与惠帝亲征。但被司马颖将领石超击败，晋惠帝被石超带到邺，司马越投奔下邳，但徐州都督、东平王司马楙拒绝接纳，司马越唯有逃回封国东海国。永兴元年（304年），太宰司马颙又让晋惠帝下诏，要立远在东海的司马越为太傅，要司马越到长安与司马颙共同辅政。司马越不受。
反攻西军.东海中尉刘洽因张方逼惠帝移到长安，劝司马越起兵讨伐，司马越于是以刘洽爲左司马，尚书曹馥爲军司，随后起兵。起兵后司马楙畏惧，于是将徐州奉上。司马越于是以司空领徐州都督，以司马楙领兖州刺史。