被调回京任职，因汝南军情紧急未成行。同治四年（1865年）僧格林沁在曹州战死，各军都受到追究，毛也被革职留任，奉诏回京。同治六年（1867年）调户部任职，次年擢左都御史，兼署工部尚书。同治八年（1869年）授工部尚书，在总理各国事务衙门行走。次年偕同治理总督曾国藩处理天津教案，暂署三口通商大臣。同治十一年（1862年）调吏部尚书。同治十三年（1864年）兼翰林院掌院学士。徳宗光绪四年（1878年）因母丧，丁忧去职。守丧结束，仍回总理各国事务衙门行走，兼翰林院掌院学士。光绪八年（1882年）授兵部尚书，不久病