公元311年五月，有两个战报传到平阳（山西省临汾市），汉赵皇帝刘聪可谓龙颜大悦。一个战报是镇东大将军石勒在宁平城消灭司马越大军，一个是安北大将军赵固、平北大将军王桑在彭城（江苏省徐州市）击斩西晋徐州刺史裴盾。赵固、王桑攻占徐州，又为汉赵扩大领地自不必说。石勒击败晋朝最后的兵马，虽然尚未攻克洛阳，但刘聪非常清楚，此时的洛阳已是一片空虚，可谓唾手可得。刘聪连忙召集群臣诸将商议，决定对洛阳发起最后的攻击，以求一举消灭晋朝。朝会之上，皇太弟刘乂、皇子河内王刘粲以及太宰陈留王刘欢乐、太傅长乐王刘洋、太保江都王刘延年、大司马刘景、大司徒刘殷、大司空王育等王公大臣以及前军大将军呼延晏等列坐光极殿。始安王刘曜因旬月之前，率一支皇家劲旅进入豫州与王弥会合作战，此时不在平阳。刘聪与群臣诸将商议的结果是，再派呼延晏率二万七千人马从平阳出发前往洛阳，与刘曜、王弥、石勒三部会攻洛阳，各部人马统由刘曜节制。
不说呼延晏领旨离开平阳，且说西晋王朝在司马越这支有生力量被灭之后，已是日薄西山，摇摇欲坠。驻守仓垣（河南省开封市东北）的西晋王朝大将军苟晞上书晋怀帝司马炽，请求迁都于仓垣。司马炽准备迁都，被王公大臣劝止。不久，洛阳缺粮，以致出现人吃人惨状。司马炽还是决定迁都，但时机已失，洛阳大街上盗匪盛行，一片狼藉，司马炽竟出不了洛阳。晋怀帝司马炽听闻汉赵派兵来攻洛阳，一时无能为力，更是无兵可战。
再说汉赵前军大将军呼延晏不日即渡过黄河，留下部分辎重，快马向洛阳进发。五月二十七日，呼延晏进逼洛阳城下。五月二十八日，呼延晏开始攻打洛阳平昌门。到底是京都城门，坚硬无比，呼延晏攻打近三天，终于在五月三十日攻破平昌门。呼延晏人马进入平昌门，一路杀到东阳门，竟下令放火焚烧东阳门一带宫殿。第二日，即六月一日，呼延晏考虑到刘曜、王弥、石勒等部兵马未到洛阳，不敢继续深入攻打洛阳城。呼延晏纵兵大肆抢掠一番，退出洛阳，在洛阳近郊驻扎。呼延晏获知晋怀帝司马炽将要通过洛水乘船逃出洛阳，且在洛水河边准备了船只，当即派一支人马到洛水河边把所有船只全部焚毁。
五日之后，即六月五日，汉赵征东大将军王弥率所部人马到达洛阳城，直接进抵宣阳门，宣阳门直通铜驼街皇宫大门。呼延晏得知王弥部到达洛阳宣阳门下，也率所部人马到达宣阳门与王弥会合，准备一起攻入宣阳门。
六月六日，始安王刘曜大军进抵西明门。至此，除镇东大将军石勒人马未到洛阳之外，汉赵三路大军均到达洛阳城下。可叹此时的西晋王朝早已无力回天，如同一只受伤的绵羊，只能任由匈奴胡马宰割。
六日之后，呼延晏、王弥部攻破宣阳门，刘曜部攻破西明门。呼延晏、王弥纵马闯入南宫，登上太极殿的前殿，面对晋朝都城皇宫，纵兵抢掠。皇宫中的妃嫔及大量金银财物均被抢走。晋怀帝司马炽从华林园逃走，被呼延晏人马追上生擒，囚禁于宫城端门。
刘曜从西明门入城后，屯兵皇家兵器库旁，王弥、呼延晏前来拜见。作为三路大军统领中爵位最高的始安王，刘曜对王弥不等他到达就先攻洛阳甚为不悦。王弥不知刘曜不悦，还向刘曜建言道：“洛阳地处天下中心，四方山河险固，且有众多城池宫殿，不如奏请我汉国皇帝，迁都洛阳。”刘曜不以为然道：“方今天下未定，洛阳四周敌兵众多。我国迁都洛阳定然难以持久，如此华丽宫殿，不能为我所用，也不能为他人所用，不如放火焚烧。”王弥听到刘曜将要烧毁洛阳宫殿，十分不满，竟骂道：“你这个屠各子，懂什么帝王之道？”刘曜听后更为不悦，从此二人心有存隙。刘曜下令诛杀被俘的晋朝太子司马诠、吴王司马晏、竟陵王司马楙、右仆射曹馥、光禄大夫闾丘冲、河南尹刘默等。根据史书记载，共有三万余名官兵百姓在此战中丧生。刘曜还下令挖掘晋朝历代皇帝坟墓，焚烧历代皇家祭庙、皇宫。
尽管刘曜在洛阳城内纵兵烧杀抢掠，但他一直在寻找一个人，这就是他心中倾慕已久的晋朝皇后羊献容。羊献容是晋惠帝司马衷的第二位皇后，于公元300年十一月被立为后。从公元300年到306年，羊献容被废立四次，当然这并不是皇帝司马衷的所为，而是“八王之乱”所致。当汉赵始安王刘曜俘虏羊献容时，羊献容不到三十岁，且还算是皇后身份。刘曜早就听闻这位在“八王之乱”中被废立四次的羊献容是天姿国色，今日一见果然所言不虚。刘曜把羊献容藏于军中，暗纳为妃。羊献容被刘曜立为王妃，当算是第五次被废皇后身份；当然，七年之后刘曜称帝时，羊献容就第六次被立为皇后了，此为后话。
征东大将军王弥既已与刘曜结怨，遂率所部兵马向东，驻屯项关（河南省项城市南顿镇）。曾任西晋王朝司隶校尉的刘暾，五年前在青州还与王弥交战过，此时看到洛阳被攻破，晋怀帝被俘，竟投奔王弥，还劝王弥道：“今九州鼎沸，群雄竞逐，将军为汉国建立不世之功，又与始安王刘曜结怨，我恐将军将无容身之地！我劝将军东返故乡青州，静观天下大势。上策可以统一全国，下策亦可与群雄共存。”王弥听后非常赞同。
不说王弥率兵向东离开洛阳，且说汉赵始安王刘曜与呼延晏率兵北返平阳，同时把晋怀帝司马炽及皇帝六颗玉玺带到平阳。六月二十一日，刘曜、呼延晏到达平阳，汉赵皇帝刘聪获知大军攻破洛阳，俘虏晋朝皇帝司马炽，大喜，决定下诏大赦，改元嘉平。刘聪任晋怀帝司马炽为特进左光禄大夫，在朝会上的位置仅排三公（即太宰、太傅、太保）之后，还封其为平阿公。刘聪还任与司马炽一同被俘的侍中庾珉、王俊为光禄大夫。
晋怀帝司马炽被俘，西晋一时没有皇帝，各地竟出现五个行台。第一个行台是司徒傅祗在洛阳东北的河阴所建；第二个是司空荀藩在阳城（河南省登封市）所建，不久秦王司马邺抵达；第三个是大将军苟晞在仓垣（河南省开封市北）所建，尊豫章王司马端为皇太子，不久又从仓垣迁到蒙城（河南省商丘市）；第四个是琅琊王司马睿在建业（江苏省南京市）所建；第五个是大司马、幽冀二州刺史王浚在蓟城（今北京市）所建。五个行台同时出现，号令不一，可以说此时的西晋王朝一片混乱。汉赵皇帝刘聪认为西晋这五个行台都难成气候，决定派兵攻打另一重镇长安（陕西省西安市）。
刘聪此时决定攻打长安，当然还有一个直接原因。当时西晋驻守长安的南阳王司马模，就是当年在邺城抵挡过公师藩的平昌公。公元306年，司马模奉其兄司马越之命，杀害河间王司马颙，并于第二年代替司马颙镇守长安。司马模有个牙门将叫赵染，一直驻防在蒲坂（山西省永济市），离汉赵最近，可以说是为司马模防守东大门。赵染一心想当冯翊郡（陕西省大荔县）太守，但司马模不许，赵染非常不悦，遂派使悄悄前往平阳，向汉赵投降。刘聪获报赵染来降，非常高兴，当即传旨任赵染为平西大将军。时为公元311年七月。
刘聪此次攻打长安，派安西大将军刘雅率二万骑兵出征，以赵染为前锋。刘聪为一举攻克长安，又令河内王刘粲、始安王刘曜率一支兵马作为后继，可谓志在必得。先说赵染率所部人马从蒲坂出发，南渡黄河，进入潼关（陕西省潼关县），即遭遇司马模的守军。潼关一战，司马模的守军大败，守将吕毅战死，赵染遂长驱直入，一路西上，不日抵达下邽（陕西省渭南市）。时已八月，安西大将军刘雅、河内王刘粲、始安王刘曜各部兵马也相继到达。
再说长安城里的南阳王司马模，获知赵染投降汉赵，已十分动怒；又闻赵染为汉赵两支兵马做先锋，已一路杀到下邽，离长安城不足百里，更为恼火。司马模决定派兵迎战，更要教训一下叛将赵染。司马模当时还是有能战之将的，除了将领淳于定，还有凉州名将北宫纯正在长安协防。说到北宫纯，曾在洛阳击退王弥，亦曾在河东、洛阳两次打败刘聪，可以说一直未遇敌手。司马模派北宫纯出战，可以说稳操胜券。然而历史往往又有戏剧性，当我们很想看看北宫纯如何击败刘粲、刘曜、赵染等汉赵兵马时，偏偏又看不到。因为北宫纯领一支人马东出长安到达下邽后，竟举兵向汉赵投降。北宫纯为何在此关键时刻投降，史书并无记载。汉赵四支兵马遂在河内王刘粲、始安王刘曜统领之下，包围长安。司马模此时只得再派将领淳于定出战，不想被赵染击败退回城内。司马模不敢再战，遂下令固守城池。汉赵四支兵马围住长安半月之久，长安城内粮草不足，士卒纷纷逃走，司马模实不能支，遂开城纳降。赵染俘虏司马模后，把司马模交给河内王刘粲。刘粲下令斩杀司马模及其子范阳王司马黎，并派人将归降的北宫纯等送往平阳。
九月，汉赵皇帝刘聪获报攻克长安，龙颜大悦，但听报刘粲杀掉司马模，又非常生气。刘聪派使责备刘粲，刘粲上书辩解道：“我杀司马模，因他乃是晋朝皇帝近亲，洛阳已破，他应守死节。”但刘聪仍很生气，继续派使指责刘粲道：“虽如此，朕恐你杀降而遭报，天道很神啊！”刘聪还颁旨，擢升始安王刘曜为车骑大将军、雍州牧，晋封中山王，镇守长安。刘聪还命刘粲、刘雅、赵染等暂驻长安东侧新丰（陕西省临潼县东北）。