七月二十一日，刘锐率马景攻楚王刘聪于单于台，呼延攸率永安王刘安国攻齐王刘裕于司徒府，刘乘率安邑王刘钦攻鲁王刘隆，派尚书田密、武卫将军刘璿攻北海王刘义。田密、刘璿奉戴刘义，斩开城门投奔刘聪。刘聪下令备战。刘锐知道刘聪有备，驰马回城，与呼延攸、刘乘一起攻打刘隆、刘裕。呼延攸、刘乘怀疑刘安国、刘钦有异志，将二人杀死。当天，斩刘裕，二十二日，斩刘隆。二十三日，刘聪攻西明门，攻克。刘锐等撤入南宫，刘聪军前锋尾随而入。二十四日，杀刘和于光极殿西室，逮捕刘锐、呼延攸、刘乘，在交通要道上斩首并悬挂起来。
群臣请刘聪即位，刘聪因为北海王刘义是单皇后之子，让位给他。刘义涕泣固请刘聪即位，刘聪过了很久才接受，说：“刘义和群公认为天下正是祸难时刻，而我比较年长罢了。这是家国之事，我怎敢推辞！等刘义年长，再将大位还给他！”于是即位，大赦，改年号为光兴。尊单皇后为皇太后，自己母亲张氏为帝太后。以刘义为皇太弟，兼大单于、大司徒。立其妻呼延氏为皇后。呼延氏，是刘渊皇后的堂妹。封皇子刘粲为河内王，刘易为河间王，刘翼为彭城王，刘悝为高平王，仍以刘粲为抚军大将军、都督中外诸军事。任命石勒为并州刺史，封汲郡公。