桓温一直惦记着迁都洛阳，岂容洛阳有失，急派水军救援。
桓温当年为了攻克洛阳，挖了一条300里的运河贯通山东与河北，从水路运送粮草和军队。靠这条生命线的支持，洛阳保留在晋军手上。桓温的增援部队赶到洛阳，击退了吕护。吕护在战斗中中箭而死。
原本吕护降晋是一个东晋北伐的好机会，结果因为皇位更迭丧失了。
晋哀帝即位时已经20岁了，不需要太后临朝听政。但是晋哀帝年纪轻轻就惦记着长生不老，整天不吃饭吃丹药，结果没多长时间就病倒了。太后只得再次出面临朝听政。
公元363年，前燕进攻荥阳，再次威胁洛阳。
桓温派军北上增援。燕军攻陷荥阳。晋军攻克许昌。双方围绕许昌展开争夺战。前秦趁机杀向河南。
洛阳守将陈佑眼见洛阳就要陷入秦燕两军的包围之中，借口增援荥阳率军东进，只留下五百士卒守城。陈佑还没走到荥阳就得到荥阳城陷的消息。但他没有回防洛阳而是转向南边的新城（河南洛阳伊川县西南）。
燕军攻陷许昌后便杀奔洛阳。洛阳虽然城高墙固，怎奈守军太少，很快被攻克。
桓温在交战期间一直待在后方。一方面朝廷担心桓温功高盖主，想方设法阻挠他北伐。另一方面桓温担心晋哀帝随时会死翘翘也不敢远行。
终于，晋哀帝在洛阳陷落的同时咽下了最后一口气。
晋哀帝没有后嗣。太后让他的弟弟司马奕继位。司马奕的谥号是晋废帝。顾名思义，这家伙的结局不妙。
此时，前秦和前燕在河南遭遇。慕容恪不想招惹前秦，守而不出。前秦也不想招惹前燕，掉头南下进攻东晋。前燕见前秦南下，掉头东进去打兖州。秦燕不约而同把东晋当成瓜分的对象。
慕容恪病死让前燕暂停了攻势，凉州趁虚而入逼迫前秦不得不回兵关中，东晋侥幸又逃过一劫。
公元369年，东晋展开反攻。敌人都打到家门口了，朝廷不得不同意桓温北伐。
桓温率五万步骑兵北上进攻前燕。晋军杀入山东，连克数城。慕容暐派军八万迎战桓温，被桓温打得狼狈逃窜。桓温势如破竹，一路攻到枋头（河南鹤壁淇县东南）。
枋头跟前燕的都城邺城只有百余里。
前燕皇帝慕容暐[wei]见势不妙准备弃城而逃。
他叔叔慕容垂拦住了他。慕容垂说：让我去会会桓温。如果我打不赢，你再跑也不迟。同时他建议以割地为诱惑请求前秦出兵相助。慕容暐早没了主意，一切照准。他交给慕容垂五万军队去迎战桓温，同时派人去前秦求援。
前秦的大臣们对前燕挨打幸灾乐祸，都说不要管这闲事。先前东晋来打我们的时候，他们怎么不说来援助我们啊。现在反倒厚着脸皮让我们去援助他们。
但是王猛建议苻坚出兵援助前燕。他说：如果让桓温拿下燕国，东晋的实力就会大大增强，这对我们是非常不利的。不如我们去救燕国，促使燕国跟东晋继续打下去，直到燕国打得筋疲力尽，我们趁机拿下燕国。
苻坚认为他说得对，派兵两万去助前燕。
这时的桓温又犯了跟北伐前秦同样的错误，在距离前燕都城咫尺之遥的地方驻足不前。这就好像足球比赛，带球突破非常漂亮，从中场一直冲进对方禁区，可到了临门一脚的关键时刻突然开始犹豫。这时对方防守队员围上来了，再想起脚没机会了。
慕容垂重兵拦住桓温的去路，又派兵去劫桓温的粮道。前秦军队穿过洛阳直奔晋军而来。桓温攻不敢攻，留不能留，干脆下令撤军。
赶上天旱，河水不足行不了船，桓温下令烧掉舰船和辎重从陆路撤军。
慕容垂发挥骑兵的优势一路追杀，杀得晋军弃尸遍野。
桓温带去五万军队，让人家干掉了四万。寿春也投降了前燕。
东晋元气大伤，再无力提及北伐。