王衍字夷甫，神态表情明净秀美，风度姿态安详文雅。童年时曾拜访山涛，山涛感叹了很久，王衍离开后，山涛目送他说：“什么老妇人，生了这样的孩子！然而耽误天下百姓的，未必不是这个人。”王衍十四岁，当时在京城，拜访仆射羊祜，陈述事件情状，言辞十分清楚漂亮。羊祜名望德行尊贵显赫，而王衍年纪虽小却毫无屈从人下的神色，众人都认为他与众不同。杨骏想把女儿嫁给他，王衍以和他结亲为耻，便装疯使自己躲过这桩婚事。武帝听说他的名声，问王戎说：“王衍在当世谁与他相当？”王戎说：“当世没有看到与他相当的人，应该从古人中寻求这样的人。
王衍既有高才美貌，又明智颖悟如神，常常自比子贡。女儿是愍怀太子的妃子，太子被贾后诬陷，王衍害怕惹来灾祸，自己上表请求离婚。贾后被废黜后，官吏弹劾王衍，说：“太子被诬陷获罪，王衍不能以死固守善道，立即要求离婚。得到太子亲手写的信，又隐藏不拿出来。意在苟且避祸，无忠直的节操。应该加以重罚，来激励人臣坚守节操。可以对他终身禁锢。”晋帝听从了他的意见。
王衍虽然身居宰辅的重要职位，却不把治理国家放在心上，只考虑保全自身的办法。劝说东海王司马越说：“中原已经乱了，应当依赖地方长官，应该选拔文武兼备的人来担任地方长官。”便任命弟弟王澄为荆州刺史，族弟王敦为青州刺史。于是对王澄、王敦说：“荆州有江汉的险要地势，青州有背靠大海的险峻地势，你们二人在外，而我留在这里，足以算作狡兔三窟了。”有识之士鄙视王衍。
司马越讨伐苟晞，王衍以太尉的身份担任太傅军司。至司马越去世，众人共同推举他为元帅。王衍因为贼寇纷起，恐惧不敢担当。推辞说：“我年少时就没有做官的欲望，随着选补官吏，于是到了今天的职位。今天这样重要的职位，怎么能用不具备才能的人担任呢？”不久全军被石勒打败，石勒召呼王公与王衍见面，向王衍询问西晋溃败的原因。王衍向他陈述西晋遭遇灾祸和失败的缘由，并说计策不是自己出的。石勒很喜欢王衍，与他谈了很长时间。王衍说自己从年少时就不参与政事，希望自己能免于处置，还趁机劝石勒称帝。石勒大怒说：“你闻名天下，位高任重，年轻时就入朝为官，直到满头白发，怎么能说不参与政事呢！使国家破亡风俗败坏，正是你的罪过。”石勒让左右之人将王衍扶出帐外。石勒对自己的同伙孔苌说：“我走过天下的地方也够多了，却未曾见过这样的人，应该不应该让他活命呢？”孔苌说：“他是晋朝位居三公的高官，肯定不会替我们尽力，又有什么值得珍惜的呢？”石勒说：“关键不能用刀杀他。”让人在夜里推倒墙杀埋了他。王衍临死前，回头对人说：“唉！我们这些人虽然比不上古人，假使不推崇浮华清谈，合力匡正挽救天下，还可以不至于到今天这步天地。”死时五十六岁。
