可以说恒温是非常明白这个道理的，而他自己又有叛变之心，他虽然行的是曹操和霍光的事情，但是只要他不背叛还是能加九溪上殿佩剑，号大丞相，可是自从兵败他自问没有曹操这样的实力和雄心，他也没有霍光这样的张狂和狠劲，所以司马昱让他入朝他是万万不敢的。
他只想做他的割据枭雄，从这方面看来他和曹操还有霍光就有很大的区别，前两周都是心系天下，或者是想要一统和安定天下的人物，做的也是挟天子以令诸侯这样大逆不道的事情，而曹家什么结局，不是被司马家给篡了吗，而霍家那，不是成了汉宣帝的刀下亡魂了吗，所以不要看你现在跳的欢，到了时间还是要被拉清单的，这样的事情恒温可以说是门清的。
因为人死什么都没有了，看看汉朝的大丞相董卓就是因为跋扈在位的时候就被人干掉了点了天灯，死在谁手上，自己的义子也是有可能未来的太子吕布的手上，所以权衡再三恒温就是不入朝。
公元372年七月，司马昱病重，急召桓温回朝，并在一昼夜内连发四道诏书。桓温仍推辞不肯入朝。司马昱只得传下遗诏，让桓温摄政，效仿周公。但侍中王坦之却据理力争，将遗诏中的“摄政”改为“辅政”，依照诸葛亮、王导旧例。随即，简文帝驾崩。
桓温原以为简文帝临死会禅位给自己，或让自己摄政，而今大失所望，怨愤不已。
司马昱驾崩后，群臣惧于桓温，不敢拥立太子，都认为应请桓温决定。尚书仆射王彪之极力反对，太子司马曜方才得以继位为帝。褚太后认为司马曜年幼，且正在居丧期间，再次提议让桓温摄政，结果被王彪之阻止。后来，孝武帝命谢安征桓温入朝辅政，并加其前部羽葆、鼓吹，赐武贲六十人。桓温仍旧辞让，既不接受，也不入朝。
公元373年二月，桓温终于带兵入朝，拜谒皇陵。当时，京中流言四起，都说他此次入京是要诛除王谢、颠覆晋朝。朝廷命谢安、王坦之率百官到新亭迎接，拜于道侧，朝中位望稍高者皆惊慌失措。但桓温却只以“卢悚入宫”一案，将尚书陆始收付廷尉。不久，桓温患病，返回姑孰，前后在京不过十四天。
桓温回到姑孰后，病渐沉重，但仍逼朝廷加其九锡之礼，并多次派人催促。谢安、王坦之见桓温病重，以袁宏所撰锡文不好为由命其修改，借此拖延。同年七月，桓温姑孰病逝，终年六十二，至此锡文仍未完成。朝廷追赠桓温为丞相，谥号宣武，丧礼依照安平献王司马孚、霍光旧例，又赐九旒鸾辂、黄屋左纛等物
桓温死后，将兵权交付弟弟桓冲，南郡公爵位则由幼子桓玄袭封。世子桓熙不服，遂与叔父桓秘、弟弟桓济谋杀桓冲，结果被桓冲发觉，都被流放长沙。公元403年十一月，桓玄代晋称帝，建立桓楚，追尊桓温为宣武皇帝，庙号太祖，墓为永崇陵。