司马攸年幼时就十分聪明，成年后性格温和，亲近贤才亦乐于施予他人;而且爱读经籍，能写文章，尤其擅长写作书信，因而成了当时的模范，才能和威望都超越了他的哥哥司马炎，祖父司马懿也很器重他。嘉平二年(251年)，太尉王凌图谋叛变被告发，司马懿领兵讨伐，司马攸也随同出征，战后获封长乐亭侯。正元二年(255年)，司马师病逝，当时司马攸年仅十岁，在葬礼上非常悲伤，感动左右的人，受到称赞。之后袭封舞阳侯。司马师逝世后，司马攸在另外的宅第侍奉司马师第三任妻子羊徽瑜，从此他的孝顺远近闻名。

　　司马攸性格温和，又以礼拘束自己，因此很少有过错。向人借书看，一定要亲自校刊其中错漏，然后再还回去。再加上性情淳厚过人，有触及到他避讳的，也只是流泪哭泣而已。即使是司马炎也对他感到敬畏的，每次与其同处一室，一定要先想好然后再说话。

　　司马昭很喜欢司马攸，本有意传位于司马攸，司马昭常说：“天下者，景王(司马师)之天下也。吾摄居相位，百年之后，大业宜归于攸。”这当然是个冠冕堂皇的理由，但却反映了司马昭传位给司马攸的明确意向。然而，司马炎勾结司马昭所亲信的贾充、何曾、裴秀等人，整天变着法子在司马昭面前赞扬司马炎的好处，才使司马昭意定于司马炎。

　　司马炎灭吴后身体健康恶化，而太子傻，其他皇子也是一个比一个弱。满朝文武都希望由司马攸继位。当时，宠臣荀勖和冯紞等人阿谀奉承，很得司马炎的喜欢，而这位司马攸对这两位很是反感。这二位担心司马攸当政对自己不好，在司马炎跟前说:陛下万岁之后，太子不得立也。司马炎问到:何故?回答道:百僚内外皆归心于齐王，太子焉得立乎。这是说道了司马炎的痛处啊，太子很快就要没名分了。于是司马炎接受了这二位佞臣的话，将司马攸调回封国。在司马攸生病时，司马炎派太医前往看病，太医自然领会司马炎的意思，对外宣布说司马攸没病，不用吃药，司马攸有病不能医，很快就死去了。

　　司马攸死的时候才三十六岁，可以说是英年早逝，这无疑是西晋的重大损失。司马攸是晋朝杰出的政治家，深受当时军民的爱戴，也是仅有的预见到匈奴未来会对国家造成严重危害的人物，具有非凡的远见卓识。在刘渊年轻时，司马攸便对他的行为举止感到警觉，因而对司马炎说:"陛下如果不除掉刘渊，臣恐怕并州不能够长久安宁了。"王浑说:"大晋正要以信义来安抚异族，为什么要为了无形的怀疑，就要杀了人家入侍皇帝的儿子呢?为什么恩惠的气度就不能宽宠大量呢?"司马炎赞同王浑的意见，这无疑为西晋早亡埋下了伏笔。

　　同时，司马攸对诸侯王权力太大也有十分深刻的认识。当时司马炎下令分封的诸王可以自选封国官员，司马攸虽三度上书反对都不获接纳，但司马攸日后封国内官员遗缺时都仍坚持要由朝廷任命，不自作安排。另外当时宗室的一切衣食开销都是有皇室负责，但司马攸则表称靠封国的租赋已足以生活，多次表示不需要皇室的财政支援，但又不获接纳;而司马攸虽然一直留在洛阳，并没到封国，但封国的士卒官员都会以所收租赋来给予他们酬金，每有疾病和死葬司马攸也会赐钱抚恤;而当有天灾令农产失收时，司马攸都会对封国内百姓加以振济和赊贷，也会减轻租赋，让他们在丰收之年补交所欠的，这都令封国人民对他十分信赖。

　　大唐名相房玄龄曾说“齐王若使天假之年，何八王之敢力争，五胡之能竞逐哉!”王夫之也在《读通鉴论·卷十一·晋泰始元年起》就深刻的指出“西晋之亡，亡于齐王攸之见疑而废以死也。攸而存，杨氏不得以擅国，贾氏不得以逞奸，八王不得以生乱。”