群臣请刘聪登基为帝，刘聪说北海王刘乂是刘渊第二个皇后单氏所生的嫡子，应该让刘乂继承皇位。刘乂流着泪再三请求刘聪即位，刘聪好久后才同意了。他说：“刘乂和诸公是看到国家还处于祸难深重之中，看我年纪大几岁，更可靠一点的原因。这是国家大事，我怎敢推辞。”于是继承了皇帝之位。大赦，改元光兴，尊称单氏为皇太后，他的生母张氏为帝太后。以刘乂为皇太弟，领大单于、大司徒。立其妻呼延氏为皇后，呼延氏是刘渊第一个皇后的堂妹。封他的儿子刘粲为河内王、刘易为河间王、刘翼为彭城王、刘悝为高平王；还任命刘粲为抚军大将军、都督中外诸军事。任命石勒为并州刺史，封汲郡公。
这年冬天，内部安定后的刘汉，开始继续对西晋用兵。河内太守王粲、始安王刘曜和王弥率军四万，兵锋直指洛阳。石勒率领两万骑兵在大阳和王粲会师，在渑池打败了西晋监军裴邈，随即长驱直入来到洛川。王粲从轘辕出击，攻掠于梁、陈、汝、颖各州之间；石勒出兵成皋关，不久在仓垣包围了西晋陈留太守王赞，但被王赞击败，退守文石津。
汉军在豫州、冀州、洛阳周边的行动，使得洛阳粮、援断绝，京师饥饿、困顿日甚一日。太傅司马越派遣使者传檄天下，调兵勤王。晋怀帝对派出去的使者说：“替我告诉各地将军、镇守大员，现在洛阳还能救，再晚就来不及了。”但后来终于没有一兵一卒来救洛阳。
司马越看到洛阳局势已经无法挽回，以讨伐石勒为名，把洛阳的能员干吏、精兵强将全部带走，让洛阳几乎成为了一座空城。司马越其后病死，所部全军覆没。司马越走后，皇帝和内廷断粮，宫里到处都是饿死的人的尸体。洛阳城内盗贼横行，各个官署自己掘壕自守。这一次，刘聪的军队还没有开始攻打洛阳，洛阳城已经难以为继了。
相比于晋怀帝的生死未卜，刘聪此刻算是柳暗花明了。战场上形势一片大好，朝堂上也是大局已定，没有人能对他构成威胁。刘聪自己反倒开始生事了。刘聪的哥哥刘恭，史书上