Từ sau khi nắm quyền nhiếp chính, Tư Mã Ý ra sức gây uy thế trong triều. Tào Phương không có quyền, đã vậy còn buộc phải ban cho Tư Mã Ý lễ cửu tích (tức là 9 ơn huệ của nhà vua ban cho bề tôi có công), nhưng Tư Mã Ý giả vờ từ chối. Thời Tư Mã Ý nắm quyền, ra sức thanh lọc bộ máy quan lại, bài trừ tệ nạn tham nhũng.

Năm 251, viên tướng trấn giữ thành Thọ Xuân (nay thuộc thành phố Thọ Châu, địa cấp thị Lữ An, tỉnh An Huy) là Vương Lăng bị cho là âm mưu với Sở vương Tào Bưu (曹彪 con thứ của Tào Tháo, em Văn Đế Tào Phi, ông chú của Tào Phương) định đánh chiếm Hứa Xương, phế truất Tào Phương để lập Tào Bưu[1]. Nhưng nhanh chóng, Vương Lăng bị Tư Mã Ý bắt. Tư Mã Ý giết cả họ Vương Lăng rồi nhân danh Tào Phương bắt Tào Bưu tự sát. Các sử gia hiện đại cho rằng thực chất đây là vụ án giả do Tư Mã Ý làm ra để tiêu diệt những lực lượng trung thành với họ Tào mà chống đối mình[2].

Không lâu sau vụ Vương Lăng, Tư Mã Ý qua đời, giao quyền lại cho con trai trưởng là Tư Mã Sư nắm giữ.

Từ khi nắm quyền, Tư Mã Sư chuyên hết mọi việc, khiến Tào Phương lấy làm bất bình. Ông vốn chỉ tin tưởng một viên đại thần tên là Lý Phong, khi bàn chính sự với Lý, thường bày tỏ nỗi bất bình về sự chuyên quyền của họ Tư Mã. Tư Mã Sư biết tin đó, bèn bí mật bắt giam Lý Phong, hành hạ ông ta đủ điều, ép phải khai ra những điều đã bí mật bàn luận với Tào Phương, nhưng Lý Phong một mực không chịu khai, cuối cùng bị chém chết. Sau đó, Tư Mã Sư ra tay thanh trừng những người cùng phe cánh với Lý Phong như Hạ Hầu Huyền và Trương Tập, khép Lý – Hạ Hầu – Trương tội danh phản quốc, ban án tru di tam tộc, Tào Phương chỉ biết bất lực rơi lệ khi thấy bề tôi trung của mình bị giết. Sự kiện đó xảy ra vào năm 254. Sau đó, Tư Mã Sư ép vua phải phế truất Trương hoàng hậu, đưa người con gái khác là Vương Thị lên thay.

Càng ngày, Tào Phương càng căm hận Tư Mã Sư. Có người bày kế cho vua rằng sẽ giúp vua lấy lại quyền lực, âm mưu được bày ra là: vua hãy sai thích khách chặn ở thành Trường An, em của Tư Mã Sư là Tư Mã Chiêu sẽ đến đó trấn giữ, nhân đó mà cho thích khách ra giết Tư Mã Chiêu, rồi cướp lấy quân đội của Chiêu, lấy quân đó mà chống lại Tư Mã Sư. Dù thấy kế hoạch hay, nhưng Tào Phương lại lo ngại, chần chừ không quyết, cuối cùng âm mưu bị bại lộ. Tư Mã Sư nghe tin sợ hãi, quyết ra tay hạ bệ ông. Lấy danh nghĩa là vua bị bệnh điên, rồi phế truất vua, giáng ông làm Tề Vương.