温攻来，于是撤去洛阳的围城军队去抵御桓温。桓温终在伊水大破姚襄，姚襄逃走。及后，据有洛阳的周成献城向桓温投降，桓温于是成功收复故都洛阳。桓温及后拜谒各皇陵及修复其中已被毁坏者。桓温留颖川太守毛穆之、河南太守戴施等守护洛阳，自己则领三千多家归降的人民南迁至长江、汉水一带，返回荆州。升平四年（360年），桓温进封南郡公。隆和元年（362年），前燕将领吕护进攻洛阳，桓温派庾希及邓遐助陈祐守城。桓温亦上奏请求晋室迁都洛阳，又建议南迁的士族返乡，朝廷畏惧桓温，不敢有异议；但士族们却已安于南方，根本不愿北返。在此忧