击败前秦援军，并攻陷寿春，俘斩袁真子袁瑾。桓温虽然自从363年获录尚书事开始就干预朝政，而且自负有才能，早就有异志，所以才发起北伐希望先建功勋，然后领受九钖并进图篡位。但因第三次北伐遭前燕及前秦击败，声名和实力都减弱，图谋不成。寿春被桓温攻下后，参军郗超知道桓温的心意，于是建议废立之计而加强桓温声威。桓温亦早有此谋，于是在当年便废晋废帝司马奕为东海王，改立司马昱为帝，即晋简文帝，自己以大司马专权。
多所废徙.桓温随后就因厌恶殷氏和庾氏强盛，又忌惮时任太宰的武陵王司马晞的军事才干