Tư Mã Diễn sinh năm 321, là người con trai cả của Tấn Minh Đế Tư Mã Thiệu, khi đó Tư Mã Thiệu đang là thái tử, mẹ đẻ của Tư Mã Diễn là Dữu Văn Quân. Minh Đế lên ngôi vào năm 323 sau khi Nguyên Đế băng hà, sau đó ông lập Dữu Thái tử phi làm Dữu Hoàng hậu, song lại không lập ngay Thái tử, Tư Mã Diễn chỉ trở thành thái tử vào năm 325.

Vào mùa thu năm 325, Minh Đế lâm bệnh. Ông giao người con trai mới bốn tuổi cho một nhóm đại thần, bao gồm Tư Mã Dạng (司馬羕), Vương Đạo, Biện Khổn (卞壼), Si Giám (郗鑒), Lục Diệp (陸曄), Ôn Kiệu (溫嶠), cùng người anh trai của Hoàng hậu là Dữu Lượng, có lẽ ông tính toán rằng điều này sẽ giúp cân bằng được quyền lực. Minh Đế qua đời ngay sau đó. Diễn Thái tử lên ngôi và trở thành Thành Đế.