伐。时康献太后临朝，温将发，上疏而行。朝廷以蜀险远，而温兵寡少，深入敌场，甚以为忧。初，诸葛亮造八阵图于鱼复平沙之上，垒石为八行，行相去二丈。温见之，谓“此常山蛇势也。”文武皆莫能识之。及军次彭模，乃命参军周楚、孙盛守辎重，自将步卒直指成都。势使其叔父福及从兄权等攻彭模，楚等御之，福退走。温又击权等，三战三捷，贼众散，自间道归成都。势于是悉众与温战于笮桥，参军龚护战没，众惧欲退，而鼓吏误鸣进鼓，于是攻之，势众大溃。温乘胜直进，焚其小城，势遂夜遁九十里，至晋寿葭萌城，其将邓嵩、昝坚劝势降，乃面缚舆亲请命。温解缚焚亲，送于京师。温停蜀三旬，举贤旌善，伪尚书仆射王誓、中书监王瑜、镇东将军邓定、散骑常侍常璩等，皆蜀之良也，并以为参军，百姓咸悦。军未旋而王誓、邓定、隗文等反，温复讨平之。振旅还江陵，进位征西大将军、开府，封临贺郡公。
及石季龙死，温欲率众北征，先上疏求朝廷议水陆之宜，久不报。时知朝廷杖殷浩等以抗己，温甚忿之，然素知浩，弗之惮也。以国无他衅，遂得相持弥年，虽有君臣之迹，亦相羁縻而已，八州士众资调，殆不为国家用。声言北伐，拜表便行，顺流而下，行达武昌，众四五万。殷浩虑为温所废，将谋避之，又欲以驺虞幡住温军，内外噂沓，人情震骇。简文帝时为抚军，与温书明社稷大计，疑惑所由。温即回军还镇，上疏曰：
臣近亲率所统，欲北扫赵魏，军次武昌，获抚军大将军、会稽王昱书，说风尘纷纭，妄生疑惑，辞旨危急，忧及社稷。省之惋愕，不解所由，形影相顾，陨越无地。臣以暗蔽，忝荷重任，虽才非其人，职在静乱。寇仇不灭，国耻未雪，幸因开泰之期，遇可乘之会，匹夫有志，犹怀愤慨，臣亦何心，坐观其弊！故荷戈驱驰，不遑宁处，前后表陈，于今历年矣。丹诚坦然，公私所察，有何纤介，容此嫌忌？岂丑正之徒心怀怵惕，操弄虚说，以惑朝听？
昔乐毅谒诚，垂涕流奔，霍光尽忠，上官告变。谗说殄行，奸邪乱德，及历代之常患，存亡之所由也。今主上富于阳秋，陛下以圣淑临朝，恭己委任，责成群下，方寄会通于群才，布德信于遐荒。况臣世蒙殊恩，服事三朝，身非羁旅之宾，迹无韩彭之衅，而反间起于胸心，交乱过于四国，此古贤所以叹息于既往，而臣亦大惧于当年也。今横议妄生，成此贝锦，使垂灭之贼复获苏息，所以痛心绝气，悲慨弥深。臣虽所存者公，所务者国；然外难未弭，而内弊交兴，则臣本心陈力之志也。
进位太尉，固让不拜。时殷浩至洛阳修复园陵，经涉数年，屡战屡败，器械都尽。温复进督司州，因朝野之怨，乃奏废浩，自此内外大权一归温矣。温遂统步骑四万发江陵，水军自襄阳入均口。至南乡，步自淅川以征关中，命梁州刺史司马勋出子午道。别军攻上洛，获苻健荆州刺史郭敬，进击青泥，破之。健又遣子生、弟雄众数万屯峣柳、愁思塠以距温，遂大战，生亲自陷阵，杀温将应庭、刘泓，死伤千数。温军力战，生众乃散。雄又与将军桓冲战白鹿原，又为冲所破。雄遂驰袭司马勋，勋退次女娲堡。温进至霸上，健以五千人深沟自固，居人皆安堵复业，持牛酒迎温于路者十八九，耆老感泣曰：“不图今日复见官军！”初，温恃麦熟，取以为军资。而健芟苗清野，军粮不属，收三千余口而还。帝使侍中黄门劳温于襄阳。
初，温自以雄姿风气是宣帝、刘琨之俦，有以其比王敦者，意甚不平。及是征还，于北方得一巧作老婢，访之，乃琨伎女也，一见温，便潸然而泣。温问其故，答曰：“公甚似刘司空。”温大悦，出外整理衣冠，又呼婢问。婢云：“面甚似，恨薄；眼甚似，恨小；须甚似，恨赤；形甚似，恨短；声甚似，恨雌。”温于是褫冠解带，昏然而睡，不怡者数日。
母孔氏卒，上疏解职，欲送葬宛陵，诏不许。赠临贺太夫人印绶，谥曰敬，遣侍中吊祭，谒者监护丧事，旬月之中，使者八至，轺轩相望于道。温葬毕视事，欲修复园陵，移都洛阳，表疏十余上，不许。进温征讨大都督、督司冀二州诸军事，委以专征之任。
温遣督护高武据鲁阳，辅国将军戴施屯河上，勒舟师以逼许洛，以谯梁水道既通，请徐豫兵乘淮泗入河。温自江陵北伐，行经金城，见少为琅邪时所种柳皆已十围，慨然曰：“木犹如此，人何以堪！”攀枝执条，泫然流涕。于是过淮泗，践北境，与诸僚属登平乘楼，眺瞩中原，慨然曰：“遂使神州陆沈，百年丘墟，王夷甫诸人不得不任其责！”袁宏曰：“运有兴废，岂必诸人之过！”温作色谓四座曰：“颇闻刘景升有千斤大牛，啖刍豆十倍于常牛，负重致远，曾不若一羸牸，魏武入荆州，以享军士。”意以况宏，坐中皆失色。师次伊水，姚襄屯水北，距水而战。温结阵而前，亲被甲督弟冲及诸将奋击，襄大败，自相杀死者数千人，越北芒而西走，追之不及，遂奔平阳。温屯故太极殿前，徙入金墉城，谒先帝诸陵，陵被侵毁者皆缮复之，兼置陵令。遂旋军，执降贼周成以归，迁降人三千余家于江汉之间。遣西阳太守滕畯出黄城，讨蛮贼文卢等，又遣江夏相刘岵、义阳太守胡