东晋穆帝永和十二年（356）元月，羌酋姚襄占据许昌后，得陇望蜀，又想攻占洛阳，洛阳当时为晋朝叛将周成所踞，双方激战，一时胶着。
姚襄，字景国，是羌酋姚戈仲第五子，“身长八尺五寸，臂垂过膝，雄武多才艺”，且“好学博通，雅善言谈”。当年降晋，豫州刺史谢尚见其单骑渡淮，也屏去仪仗，便服相迎。一相交谈，便欢如平生之交。叛晋之后，姚襄总想占据有山河四塞之固的洛阳开建大业，不惜损威劳众，猛攻坚城。
公元356年7月，东晋朝廷拜桓温为征讨大都督、督司、冀二州诸军事，进讨姚襄，这就是桓大将军的第二次北伐。
桓大将军乘船，自江陵率水陆大军，浩浩荡荡直奔中原而来。
夏日晴朗，桓温与众位僚属随员登上大船顶楼，北望中原，叹息道：“遂使神州陆沉，百年丘墟，王夷甫诸人不得不任其责！”可见，对于王衍等人的清谈误国，桓温深恶痛绝。经过金城，又见自己青年时代亲手栽植的柳树已茁壮长成，桓温慨然道：“木犹如此，人何以堪！”随即攀枝执条，泫然流涕。魏晋风神，于桓大将军真情流露之际可窥见一斑。
9月，桓温已至洛阳城南的伊水，惊得姚襄急忙撤围，聚兵结阵，来抵御晋军。
姚襄耍小聪明。他先把精兵埋伏于伊水北的密林中，又派人送信给桓温，表示：“明公您亲师王师而来，姚襄想奉身归命，希望您下令三军稍稍后退一步，我当亲自拜伏道左迎候。”
桓温何许人也，怎能中此小计。他对姚襄使人说：“我此来是开复中原，拜敬皇陵，与君无关。要来相见便来，马上就有机会见面，不要再烦使人往还。”
见计不成，姚襄拒伊水与晋军开战。
桓温结阵而前，本人亲自披甲督战。双方开打，桓冲等晋将勇猛冲锋，杀得姚襄大败，数千人被斩首。
姚襄率残兵数千奔逃于洛阳北山。由于姚襄为人“勇而爱民”，屡战屡败之际，许昌、洛阳附近的人民扶老携幼，仍旧一路跟随。听说姚襄伤重身死的传闻，桓温营中刚刚被“解救”的百姓竟然“无不望北而泣”，可见这姚小伙确有不凡的人格魅力。
不敌之下，姚襄向西遁逃，径往平阳而去（今山西临汾）。
桓温召见姚襄从前的手下杨亮，问姚襄为人。杨亮回答：“神明气宇，孙策之俦，而雄武过之。”
不久，姚襄又想谋图关中，与前秦争霸。当时的前秦主苻生派堂兄弟苻黄眉、苻坚等人与之激战于三原（今陕西三原县），双方大战一场，姚襄不敌，被秦兵擒杀，时年二十七岁。其弟姚苌率余众降前秦。后来，苻坚大帝兵败淝水，各族降将纷纷反叛，姚苌最终缢杀了虎落平原的苻坚大帝（当时苻黄眉本来要杀姚苌，关键时刻，身为前秦大将的苻坚求情，才救了他一命），自己建立了后秦，并追谥姚襄为魏武王。此是后话。
凭城瞭望，眼见晋军得胜，姚襄败北，洛阳的周成自知不敌，率众出降。桓温大军入城，屯金墉城。桓大将军本人又亲领僚属，拜谒西晋几处皇陵，修茸墓所，并留两千兵士镇戍，迁降民三千余家于江汉平原，执逮周成返归建康复命。
劳苦功高，东晋改封桓温南郡公，并封其子桓济为临贺县公。至此，桓氏一族，兄弟子侄皆掌重镇要职，显赫一时。
公元361年（穆帝升平五年）5月，桓温又派其弟桓豁督沔中七郡诸军提兵回至许昌，大败前燕大将慕容尘。
6月，东晋穆帝病死，年仅十九。由于穆帝死后无嗣，朝臣拥立成帝长子琅琊王司马丕为帝，是为东晋哀帝。
哀帝兴宁元年（363），前燕军队又进攻洛阳，桓温派兵数千赴援，并上书朝廷，建议迁都洛阳。此时的桓温，已被晋廷加封侍中、大司马、都督中外诸军事、假黄钺，威势莫此之盛。一言既出，晋廷上下惶惶不可终日。
桓温迁都之议，确是想以“虚声威朝廷”。南迁江东的东晋官吏大大小小早已在江南安家立业，广占山泽，如果北迁洛阳，丢掉几十年辛苦积攒下来的家业不说，洛阳地处前线，保不准哪天又失守，身家性命也会一朝玩完。
最终，倒是扬州刺史王述点明桓温不过是恫吓朝廷，“但从之，自无所至”，晋廷“优诏”答桓温，互相都有了大台阶下，迁洛阳之事，也就不了了之。
东晋哀帝继统没过三四年，就于356年病死，时年仅二十五。其同母弟司马奕继位，是为东晋废帝（海西公）。