永和十年（公元354年）北伐
二月，桓温率步骑四万北伐前秦，一路战无不克，所向披靡。
四月，晋军与秦军激战，大败秦军，兵峰直抵灞上，苻健退保长安，深沟固垒，不敢出战。
桓温进军初，本想割取关中地区已经成熟的麦子作军粮，但苻健命令百姓将未成熟的禾苗割掉，坚壁清野，晋军粮草匮乏。
六月，桓温被迫撤军，迁徙关中3000余户返回襄阳，第一次北伐结束。
永和十二年（公元356年）北伐
二月，桓温上奏，请求迁都洛阳，朝廷不允，任命桓温为征讨大都督，加督司、冀二州诸军事，使其讨伐叛晋的羌人酋长姚襄。
七月，桓温率军自江陵北伐。
八月，晋军至伊水，姚襄撤洛阳之围，回军迎战，晋军在伊水之战中击败姚襄，杀伤羌人数千人，姚襄败走平阳，据守洛阳的周成向晋军投降，晋军收复洛阳。
桓温留颍川太守毛穆之等率将士2000人戍守洛阳，自己率主力班师，返回江陵，不久，洛阳被前燕攻占，得而复失。
太和四年（公元369年）北伐
四月，桓温率五万大军自姑孰北进。
六月，晋军抵达金乡，时天旱水浅，水运不通，桓温令将军毛穆之凿渠野泽300里，引汶水入清水，再由清水入黄河，以通舟运运输军资装备。
七月，晋军进至枋头，距邺城仅200余里，前燕皇帝闻晋军逼近，惊惶失措，准备逃奔和龙，前燕吴王慕容垂自告奋勇，率军5万迎击晋军，同时遣使向前秦求救。
八月，前秦皇帝苻坚派步骑2万，援救前燕，驻扎于颍川。
九月，晋军因水运不通，军粮匮乏，逐渐陷入困境，桓温率军与燕军屡战不利，又闻秦军将至，遂焚毁舟船，丢弃辎重，从陆路退兵，晋军退至襄邑时，遭慕容垂伏击，晋军大败，损失将士3万余人，桓温第三次北伐以大败告终。
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