庾亮逝世后,其弟庾翼接替他出镇武昌,任命孙盛为安西将军谘议参军,不久后改任廷尉正。适逢安西将军桓温接替逝世的庾翼出镇荆州,留任孙盛为参军。永和二年(346年)十一月,桓温率益州刺史周抚与南郡太守、谯王司马无忌讨伐成汉,孙盛随军出征[6]。次年三月,桓温抵达彭模,采纳部将袁乔建议,留孙盛与周抚之子周楚率领瘦弱的士兵守卫辎重,桓温亲自统率步兵直接开赴成都[7]。不久后,成汉皇帝李势的叔父、右卫将军李福忽然率军数千攻打彭模,众人都很惊恐。孙盛部署诸将全力抵抗,将李福军击败使其逃走[8]。同年,成汉灭亡,孙盛因功被赐爵为安怀县侯,升任桓温的征西大将军从事中郎。[9]孙盛后参与桓温北伐。桓温于永和十二年(356年)收复洛阳,孙盛也因功进封为吴昌县侯,外任补授长沙郡太守。[10]
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