曹爽在後期已經完全被權欲衝昏了頭腦，他不聽桓範等人的勸言，和兄弟們輕易的離開洛陽，給了司馬懿可乘之機，後來明明有一戰之力的情況下卻不戰而降，最終被司馬懿滅了三族。
【高平陵之變】
早先輔政的大將軍曹爽因為和大司農桓範是同鄉，所以對他特別禮待，但兩人的關係並不親密。據《世語》記載，曹爽兄弟屢次一起出遊，桓範就對他：“你們兄弟總攬大權，掌管禁兵，不宜一起出城。萬一有人關閉城門，你們誰又能進城呢？”曹爽：“誰敢做這種事！”終究是不聽勸告。
正始十年正月（49），少帝曹芳拜謁位於高平陵的魏明帝之墓，掌握實權的大將軍曹爽、中領軍曹羲、武衛將軍曹訓均從行，曹爽的大部分親信們皆隨同前往。
司馬懿乘機上奏郭太後，請廢曹爽兄弟。他以郭太後名義下令，關閉了各個城門，率兵佔據了武庫，並派兵出城據守洛水浮橋；命令司徒高柔持節代理大將軍職事，佔據曹爽營地；太僕王觀代理中領軍職事，佔據曹羲營地。
據《世語》記載：初，宣王勒兵從闕下趨武庫，當爽門，人逼車住。爽妻劉怖，出至事，謂帳下守督曰：“公在外。今兵起，如何？”督曰：“夫人勿憂。”乃上門樓，引弩注箭欲發。將孫謙在後牽止之曰：“天下事未可知！”如此者三，宣王遂得過去。
司馬懿在控制洛陽之後，向魏帝稟奏曹爽的罪惡，上書給曹芳（注1），被曹爽截留。曹爽接到司馬懿的奏章後，也不敢告訴皇帝，急得不知如何是好。大司農沛國郡人桓範聽有變，不理會太后的詔告，謊稱有詔開啟了平昌門，拔出劍戟，劫走管城門的門侯，向南去給曹爽出主意。司馬懿聽了這件事，：“桓範去出謀劃策，曹爽肯定不會聽他的。”
《魏略》記載：司馬懿起兵時，以太后的名義下令，想要讓桓範擔任中領軍之職。桓範打算接受任命，但他的兒子勸阻他：“皇帝的車駕在外，您不如出南門去投奔。”於是桓範就離城出去。走到平昌城門時，城門已經關閉。守門將領司蕃是桓範過去提拔的官吏，桓範把手中的版牒向他一亮，謊稱：“有詔書召我前往，請你快開門。”司蕃想要親眼看看詔書，桓範大聲呵斥：“你難道不是我過去手下的官吏嗎？怎敢如此對我？”司蕃只好開啟城門。桓範出城以後，回過頭來對司蕃：“太傅圖謀叛逆，你還是跟我走吧！”司蕃步行追趕不及，只好在道旁躲避。
《幹寶晉書》記載：桓範出赴爽，宣王謂蔣濟曰：“智囊往矣。”濟曰：“範則智矣，駑馬戀棧豆，爽必不能用也。”
關於此事在《晉書》中記載則相反，是蔣濟向司馬懿表示擔憂，司馬懿認為曹爽不會用桓範，其他內容基本一致，因為《幹寶晉書》已經算是一手材料了，作者本人還是東晉的史官，《晉書》這段記載很可能都是來源於《幹寶晉書》，不過在《三國志曹爽傳》中也有相關的記載，可能《晉書》是將兩個資料綜合了一下，反而顯得不倫不類。
【曹爽投降】
得知洛陽發生政變後，曹爽夜遣侍中許允、尚書陳泰去見司馬懿，探聽動靜。司馬懿乘機數曹爽的過失，讓他早來服罪。接著又派曹爽的親信殿中校尉尹大目去對他，朝廷只是免他的官職，並以洛水為誓。太尉蔣濟也寫信給曹爽，稱司馬懿只是想將他們免官，勸告他儘早交出權力投降，可以保他們爵位富貴。
據《魏略》記載：桓範到了之後，勸曹爽兄弟把天子挾持到許昌，然後調集四方兵力輔助自己。曹爽仍猶豫不決，桓範就對曹羲：“這件事明擺著只能如此辦理，真不知你讀書是幹什麼用的！在今天的形勢下，象你們這樣門第的人想要求得貧賤平安的日子還可能嗎？而且普通百姓有一人被劫作人質，人們尚且希望他能存活，何況你們與天子在一起，挾天子以令天下，誰敢不從。”他們都默然不語。桓範又對曹爽：“你的中領軍別營近在城南，洛陽典農的治所也在城外，你可隨意召喚調遣他們。如今到許昌去，不過兩天兩夜的路程，許昌的武器庫，也足以武裝軍隊，我們所憂慮的當是糧食問題，但大司農的印章在我身上，可以簽發徵調。”然而曹羲兄弟卻默然不動，從初夜一直坐到五更。曹爽然後把刀扔在地上：“即使投降，我仍然不失為富貴人家！”桓範哭：“曹子丹佳人，生汝兄弟，犢耳！何圖今日坐汝等族滅矣。”
當司馬懿發動政變後，曹爽的司馬魯芝、主簿楊綜斬關奪路投奔曹爽。當曹爽服罪時，二人哭著勸道：“公處在伊尹周公的地位，挾持天子，仰仗天威，誰敢不從？舍此義舉而到東市就死，豈不痛心啊！”然而曹爽不聽，後來司馬懿免除了二人一死。
於是曹爽派許允、陳泰來見司馬懿，表示願意受罰；又將司馬懿的奏章交給皇上，皇帝立即免去曹爽兄弟的職位，讓他們以侯爵的身份歸家。
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據《魏末傳》記載：爽兄弟歸家，敕洛陽縣發民八百人，使尉部圍爽第四角，角作高樓，令人在上望視爽兄弟舉動。爽計窮愁悶，持彈到後園中，樓上人便唱言“故大將軍東南行！”爽還廳事上，與兄弟共議，未知宣王意深淺，作書與宣王曰：“賤子爽哀惶恐怖，無狀招禍，分受屠滅，前遣家人迎糧，於今未反，數日乏匱，當煩見餉，以繼旦夕。”宣王得書大驚，即答書曰：“初不知乏糧，甚懷。令致米一百斛，並肉脯、鹽豉、大豆。”尋送。爽兄弟不達變數，即便喜歡，自謂不死。
後來，有司奏告：“黃門張當私自把選擇的才人送給曹爽，懷疑他們之間隱有奸謀。”於是逮捕了張當，交廷尉訊問查實。張當交待：“曹爽與尚書何晏、鄧、丁謐，司隸校尉畢軌，荊州刺史李勝等人陰謀反叛，等到三月中旬起事”。司馬懿於是把曹爽、曹羲、曹訓、何晏、鄧、丁謐、畢軌、李勝以及桓範等人都逮捕入獄，以在逆不道罪劾奏朝廷，並與張當一起都被誅滅三族。
注1：奏爽曰：“臣昔從遼東還，先帝詔陛下、秦王及臣升御床，把臣臂，深以後事為念。臣言‘二祖亦屬臣以後事，(為念)此自陛下所見，無所憂苦；萬一有不如意，臣當以死奉明詔’。黃門令董箕等，才人侍疾者，皆所聞知。今大將軍爽背棄顧命，敗亂國典，內則僭擬，外專威權；破壞諸營，盡據禁兵，群官要職，皆置所親；殿中宿衛，歷世舊人皆復斥出，欲置新人以樹私計；根據互，縱恣日甚。外既如此，又以黃門張當為都監，專共交關，看察至尊，侯伺神器，離間二宮，傷害骨肉。天下洶洶，人懷危懼，陛下但為寄坐，豈得久安！此非先帝詔陛下及臣升御床之本意也。臣雖朽邁，敢忘枉言？昔趙高極意，秦氏以滅；呂、霍早斷，漢祚永世。此乃陛下之大鑑，臣受命之時也。太尉臣濟、尚書令臣孚等，皆以爽為有無君之心，兄弟不宜典兵宿衛，奏永寧宮。皇太后令敕臣如奏施行。臣輒敕主者及黃門令罷爽、羲、訓吏兵，以侯就第，不得逗留以稽車駕；敢有稽留，便以軍法從事。臣輒力疾，將兵屯洛水浮橋，伺察非常。”