谢道韫离开后，桓熙并没有像失了魂一般，反而是心无旁骛的投入到了幕府的工作当中，协助其父桓温整军备战。
永和二年，即公元36年，十月，初冬时节，蜀中爆发内乱。
成汉宗室，太保李奕自晋寿起兵反叛，因国主李势无道，响应之人足有数万之众。
此时，桓温坐镇江陵已经一年有余，得知蜀中生乱，桓温认为伐蜀的时机已经成熟，急令其谋主，江夏相袁乔前来商议。
江陵，安西将军府。
当桓温向众人道出自己伐蜀之意，江陵将佐皆以为不可，认为李奕叛乱，虽然声势浩大，但难以成事。
又担心后赵袭扰荆州，纷纷劝说桓温不可轻易出兵。
唯独桓熙与袁乔表态支持，桓熙正色道：
“如今羯贼强而蜀寇弱，当先易后难，取蜀中之财富，用于北伐。
“诸公忧心后赵袭扰，但伐蜀之兵，在精不在多，留下部分将士，依托长江之险，足以抵御来犯之敌。
“诚然，李奕不足以成事，但其登高一呼，国内应者云集，可见人心向背。
“机不可失，还请父亲莫要迟疑！”
江夏令袁乔附和道：
“桓主薄所言极是，主公无需调动大军，只需挑选精锐万人，轻兵疾进，待蜀寇发现之时，我军已然通过险隘，可一战而灭其国也。
“蜀地富饶、户口繁庶，诸葛武侯用之以抗衡中夏，若得而有之，于国大利。
“若弃之不顾，使其盘踞上游，早晚必会心腹大患！”
桓温早有伐蜀之意，如今得到桓熙与袁乔的支持，当即下令，以袁乔为先锋，亲领征虏将军周抚、辅国将军司马无忌等人，率一万精兵西征。
其子桓熙主动请缨，被桓温留在身边作为参预军事，并不统领部众。
桓温又以长史范汪留守江陵，督梁州四郡诸军事。
范汪本是庾亮的佐，侍奉庾亮十余年，在庾亮死后，又为庾翼属官，桓温镇守荆州之后，将他留在幕府担任长史。
桓温虽然向朝廷上表，通报此事，但兵贵神速，他显然是等不及朝廷的答复，在奏表送出的次日，就将发兵。
十一月的江陵，正值寒冬，城外尽是送别的人群。
司马兴男泪眼婆娑的看着长子，埋怨道：
“兵事凶险，你为何偏要跟着去。”
桓熙为母亲抹去泪水，说道：
“有事，弟子服其劳，此为孝悌。
“父亲在前线奋战，我又怎可在后方坐享其成。”
司马兴男知道说不过他，遂与桓温叮嘱道：
“将军可要替我照看好熙儿。”
大庭广众之下，她还是给桓温留了面子，搁在平时，那都是直呼老奴。
桓温笑着宽慰道：
“熙儿跟在我的身边，哪里来的危险。”
桓熙很有眼色的离开，不打扰他们夫妻话别，他将二弟桓济唤至身边，交代道：
“我与父亲不在的时候，你可不许惹母亲生气，休要顽皮，好生照顾好弟弟、妹妹们。”
桓济连连点头。
军号吹响，袁乔领两千精兵为前锋先行，桓温自将八千之众后继，浩浩荡荡的离开江陵，向西进发。
当桓温伐蜀的奏表送达建康，举朝震惊。
大臣们都认为蜀地险远，而桓温以一万之众，孤军深入，必然凶多吉少。