温分别于354年、356年及369年发动北伐北方十六国的战役。但除了第二次北伐成功收复洛阳，其余两次皆被击退，成效不大。
北伐前秦.永和十年（354年）二月，桓温奏免殷浩后不久便发动第一次北伐，亲率步骑四万余人进攻武关，水军直指南乡（今河南淅川县滔河乡），命司马勋从子午道（秦岭栈道，通向汉中）进攻以关中地区为根据地的前秦。桓温后率军在蓝田（今陕西蓝田县）击破氐族苻健军队数万人，进驻长安东面的霸上，逼使前秦君主苻健以数千人退守长安小城。当地民众很多都以牛和酒款待桓温军，而老人亦感触得