，周处被司马肜逼为前驱，兵败阵亡。陈准及张华再次推荐孟观，终得允许。元康九年（299年）孟观带着麾下勇悍的宿衞军队，连同关中守军一同进攻，期间作战勇勐，不避弓箭与飞石，十多场大战都获得胜利，擒获齐万年，声威慑服羌氐人。战后迁任东羌校尉，不久又征召入朝为右将军。永宁元年（301年），司马伦篡位，任命孟观为安南将军、监沔北诸军事、假节出镇宛。同年齐王司马冏等诸王起兵入讨司马伦，孟观身边的人大多都劝他也支持齐王等军，但孟观自观天象，见紫宫帝坐并无异象，认为这表示已为皇帝的司马伦亦无恙，故坚持为司马伦作战。可是