次一同出游，桓范亦有劝止，但曹爽以为无人会对他的权力有威胁，始终不听。正始十年（249年），发生高平陵之变，太傅司马懿趁曹爽兄弟随曹芳拜谒高平陵发动政变，关闭洛阳城门，并奉太后诏命桓范行中领军事，接管中领军曹羲的军队。桓范正要应命，但他的儿子以皇帝在曹爽那边，力劝桓范投奔曹爽，桓范最终改变主意要到高平陵。出行时大司农属官全部都劝阻桓范，但桓范不听，在平昌门向由他举荐的门候司蕃讹称得到诏命而成功出城。桓范见曹爽兄弟后，劝他们带着皇帝到许昌，以皇帝为号召要求全国其他军事力量支援，与司马懿对抗；又以大司农印绶