年（237年）曹魏庐江主簿吕习请东吴派军，他作为内应开城门让吴军入城，东吴于是派全琮统率大军前往，朱桓亦有跟随，但到后事情败露，唯有撤军，途中经过一条溪流，魏庐江太守李膺率兵意图在渡河时突袭，但见朱桓殿后，因为忌惮他而不敢出击。是时孙权派胡综参军事。赤乌元年（238年）朱桓逝世，享年六十二岁，死时家无余财，孙权于是赐五千斛盐给朱家处理后事。儿子朱异承袭爵位。
三国演义.在《三国演义》一书中，后期战役朱桓常与全琮出阵，于第38回中首次登场。在第85回「刘先主遗诏託孤儿　诸葛亮