Bùi Ngỗi, Giả Mô thấy Giả hậu thù địch với thái tử nên rất lo lắng, sợ trong triều sẽ xảy ra biến loạn, bèn bàn với Trương Hoa định phế bỏ Giả hậu, lập Tạ Thục phi là mẹ ruột của thái tử Duật lên thay. Thủ hạ của thái tử Duật là Lưu Biện cũng chủ trương làm binh biến để phế Giả hậu, cũng bàn với Trương Hoa. Tuy nhiên lão thần Trương Hoa muốn yên phận[7], lại thoái thác rằng chưa từng nghe Giả hậu có ý phế thái tử, do đó không nên gây hấn. Bản thân thái tử Duật cũng không quyết đoán việc binh biến. Do đó việc lật đổ không được thực hiện.

Trương Hoa tiết lộ mưu của Lưu Biện cho Giả hậu[8], Biện bị điều ra làm quan ở ngoài. Biết mình không thoát khỏi tay Giả hậu, Lưu Biện uống thuốc độc tự sát.

Tháng 12 năm 299, Giả Nam Phong bắt đầu tìm cách hãm hại Tư Mã Duật. Bà ta sai tì nữ Trần Vũ Tứ chuốc rược cho ông say, rồi lừa viết bức thư phản nghịch. Thái tử Duật vì quá say không biết gì nên cứ thế chép lại nội dung do Giả hậu soạn sẵn. Giả hậu mang thư cho Huệ Đế xem để có cớ bỏ thái tử. Huệ Đế ban đầu muốn giết thái tử, nhưng các đại thần Trương Hoa và Bùi Ngỗi phản đối, cho rằng đó không phải là kiểu văn mà ông thường làm. Giả hậu bèn tâu phế Tư Mã Duật làm thứ dân. Sau đó, Giả hậu sai Tư Mã Đạm đưa Tư Mã Duật, Vương Huệ Phong và ba con ông ra an trí ở thành Kim Dung. Mẹ thái tử là Tạ phi cũng bị tống giam và tra tấn tới chết[9].

Sau khi Tư Mã Duật bị phế, các đại thần đứng lên phản đối. Trung Hữu vệ Đốc Tư Mã Nhã và Thường Tòng đốc Hứa Siêu, Điện trung Trung lang Sĩ Ý muốn phục ngôi thái tử, bèn nhờ cậy Triệu vương Tư Mã Luân[10]. Nhưng Luân sợ thái tử là người khó khống chế, nên nghe theo lời mưu sĩ Tôn Tú, bèn phao tin rằng triều thần muốn phục ngôi thái tử để phế Giả hậu.

Giả hậu sợ hãi, nảy sinh ý định giết Tư Mã Duật. Tháng 3 năm 300, bà ta sai Thái ý lệnh Trình Cứ làm loại độc dược là ba đậu hạnh tử hoàn rồi sai Hoàng môn Tôn Lự Trai đến Hứa Xương hạ độc thái tử để tuyệt đi lòng mong đợi của triều thần.

Trong cung của Tư Mã Duật có người nếm thức ăn để thử độc, Tôn Lự chỉ có cách bức ép thẳng tay, bắt ông ăn thức ăn có độc. Tư Mã Duật hô vang cho người bên ngoài biết, tuy nhiên chỉ một lúc sau thì ông qua đời.

Tư Mã Duật hưởng thọ 23 tuổi (278-300). Sau khi ông mất, Giả hậu sai chôn cất ở Hứa Xương theo lễ của Quảng Lăng vương, rồi giết Lưu Chấn, Tôn Lự và Trình Cứ để bịt đầu mối.