在执掌大权以后，桓温率军讨伐蜀地，他连战连捷，最终俘虏成汉皇帝李势，灭亡成汉政权。在蜀地，桓温选贤任能，安抚百姓。平蜀之战让桓温声名大振，他在朝堂里的威望和权势越来越大，这让司马氏忌惮不已。为了制衡桓温，会稽王司马昱启用名士殷浩，并拒绝桓温的北伐请求，让殷浩率军北伐。可是殷浩数次北伐都以惨败告终，朝野上下对殷浩怨声载道。桓温趁机逼迫司马昱将殷浩废掉，自此，桓温再无人制衡，他开始独揽大权，进行北伐。
桓温的北伐客观上是收复失地，光复西晋，但他发动北伐的真实目的是立威夺权，打压异己。在这种情况下，桓温的北伐战略以稳为主，他不想出现巨大的失败，这样会削弱他的权威。而朝廷出于打压桓温的目的，也不想看到桓温北伐成功。桓温个人的保守战略，加上朝廷的掣肘，导致桓温三次北伐败多胜少，东晋往往是先胜后败。
在桓温北伐失败以后，他恼于朝廷的不配合，于是废掉司马奕，迎立会稽王司马昱为帝。曾经的朋友，如今却被迫沦为傀儡，司马昱的痛苦可想而知，可是他却无可奈何，只能与桓温虚与委蛇。
桓温想要夺权称帝，但他希望的道路是自己北伐成功，衣锦还乡，接受朝廷九锡，随后在所有人的拥戴下称帝。可是北伐的失利让恒温威望受损，朝廷有了借口不给他加九锡。桓温在晚年时想要逼迫朝廷，但在谢安等人的阻止下，他终究没有实现愿望。直到桓温死时，他都没有登上皇帝的宝座。
说桓温不想篡权是假的，他素有野心，并且从未隐藏自己的野心。桓温曾对亲信说道:"既不能流芳后世，不足复遗臭万载邪！"（《晋书·桓温传》）桓温不是一位君子，但他却也谈得上光明磊落。国之栋梁与窃国大盗，其实都是桓温。
