桓范向南奔去，见到曹爽后，极力劝说曹爽兄弟带着皇帝前往许昌，征召四方兵马，以增强自身实力。曹爽听后，心中犹豫不决，曹羲也沉默不语。桓范焦急地对曹羲说：“事情已经很明显了，你平时读那么多书有什么用！如今你们曹家大祸临头，家族都要衰败了！”可曹爽兄弟依旧沉默。
桓范又对曹羲说：“你的别营就在皇宫南边不远处，洛阳典农的治所也在城外，随时都能召集兵马。如今前往许昌，只需中途住一晚就能到达。许昌的府库中，足够提供物资。我们现在唯一需要担心的就是粮食问题，不过大司农的印章在我身上，粮食也不成问题。”但曹羲兄弟还是默不作声，没有听从桓范的建议。
直到半夜五更时分，曹爽突然将刀扔在地上，对随行的群臣说：“我揣摩太傅的心思，他也不过是想让我们兄弟向他低头罢了。我只是有些地方让他不满意而已！”随后，他进宫对皇帝说：“请陛下下诏免去我的官职，以此回复皇太后的命令。”桓范知道曹爽一旦被免职，自己因倡议抵抗司马懿，也必定会获罪。他无奈地叹道：“我今天要因你们兄弟而被灭族了！”
曹爽等人被免职后，皇帝回宫，下令让桓范随行。当走到洛水浮桥北时，桓范远远望见司马懿，便下车叩头，但却无话可说。司马懿喊着桓范的姓氏说道：“桓大夫，你这是为何呢！”皇帝回宫后，下诏让桓范官复原职。桓范前往皇宫，上奏章谢恩，等待朝廷的批复。
然而，此时司蕃前往鸿胪寺自首，将桓范出城时所说的话和所作所为详细告知了司马懿。司马懿听后，愤怒地问道：“诬陷他人谋反，按照法律应该如何处置？”主管官员回答道：“按照法律规定，诬陷者应承担与被诬陷者相同的罪名。”于是，司马懿派人在皇宫阙下逮捕了桓范。当时抓捕桓范的人十分急迫，桓范却对抓捕他的官员说：“别着急，我也是忠义之士。”随后，他被押送到廷尉处。