寇张献忠攻陷荆州，朱术桂与惠王朱常润及宗室避居湖中。崇祯十七年（1644年）崇祯皇帝上吊自杀、明朝灭亡，福王在金陵称帝，是为南明弘光帝，朱术桂与兄长长阳王朱术雅入朝，封为镇国将军。随着清军南下，朱术桂逃亡过程中与兄失散，当时郑遵谦从绍兴迎奉鲁王朱以海为监国，由于不知朱术雅生死下落，于是由朱术桂袭封长阳王。之后郑鸿逵拥立唐王为隆武帝，朱术桂奉表庆贺，而隆武帝也承认他为长阳王。不久朱术桂得知兄长仍在世，上疏归还王爵称号，隆武帝亦改封他为宁靖王，前往方国安军中担任督军。清军渡过钱塘江后，朱术桂逃亡