尚未解严，而驻屯中堂的桓温部众却吹响号角，司马恬于是以大不敬之罪弹劾桓温。当时桓温掌握权力，此弹劾虽对其无影响，但桓温看见其上奏仍感叹道：「这小伙子居然敢弹劾我，真令人敬畏呀。」司马恬因忠正和有办事才干，故此受朝内所畏惧。后迁右衞将军、司雍秦梁四州大中正。又历任尚书、侍中，领左衞将军及吴国内史，领太子詹事。太元十一年（386年）迁尚书右仆射。因司马恬既是宗室又有功勋及名望，更有才干，故深得晋孝武帝器重，于是在太元十三年（388年）四月迁都督兖州、青州、冀、幽、并、扬州之晋陵、徐州之南北郡军事，假节领镇北