出继伯父
司马望是司马孚（西晋时封安平王）的次子，年轻时被过继给伯父司马朗。司马望性格宽厚，有父亲的风范。在郡里任上计吏，被举荐为孝廉。后被司徒征辟为掾属，历任平阳郡太守、洛阳典农中郎将等职。
治边有绩
司马望嘉平三年（251年），司马望跟随伯父司马懿征讨王凌。事后，因功被封为永安亭侯。
后来司马望又升任为护军将军，改封安乐乡侯，加职散骑常侍。高贵乡公曹髦喜欢有才能的人，司马望与裴秀、王沈、钟会一同被他亲近接待，经常陪同饮宴。曹髦性急，裴秀他们在宫里任职，一召就到，但司马望是外官，于是特别赐给他追锋车一辆，配五位虎贲军。
当时司马师、司马昭相继辅政，把握大权，政事不过问曹髦。司马望被曹髦宠待，心里感觉不安宁，于是请求外出任职。出任征西将军，持节，都督雍凉二州诸军事，司马望在任八年，威化清明严肃，他广泛的制定方针和策略，多次抵挡蜀将姜维的进攻，关中地区都要依靠他。后来，司马望又被征入朝，拜卫将军，领中领军，掌管禁军。
位高尊崇
咸熙元年（264年），司马望升任骠骑将军，开府。八月，又接替何曾任司徒。
泰始元年十二月丙寅日（266年2月8日），司马炎（晋武帝）代魏称帝，建立西晋，司马望受封义阳王，食邑一万户，配给他士卒两千人。
泰始三年（267年）， 司马炎下诏任命司马望为太尉，中领军之职如旧。为他多配置了幕僚二十二人，并假借他羽葆、鼓吹。
统领中军
泰始四年（268年）， 吴将施绩进攻江夏郡，使得边境骚动。朝廷命司马望统率中军的步骑兵共两万人，出屯龙陂，为二方的重镇，又授予他假节，加大都督诸军事。不久，荆州刺史胡烈击破施绩，司马望于是班师回朝。同年，吴将丁奉等人又进攻芍陂，司马望又率诸军迎击，司马望还未到，司马骏就击退了丁奉。不久，司马望被拜为大司马。
泰始七年（271年），孙皓听信谶文，亲自率军进攻寿春，朝廷再命司马望统率中军二万，骑兵三千，据守淮北。不久，孙皓撤退，司马望也停止进军。
去世
泰始七年五月辛丑日（271年6月17日），司马望去世，享年六十七岁。朝廷赙赠许多财物，赐谥为“成”。
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