第二年大年初一，刘聪在光极前殿大宴群臣，逼迫晋怀帝给众人行酒，光禄大夫庾珉、王俊等以前晋怀帝的大臣站起来放声大哭，刘聪深恶痛绝。正赶上有人揭发庾珉等人谋划在平阳起事和刘琨里应外合，刘聪用毒酒鸩杀了晋怀帝，并杀了庾珉、王俊。
得到晋怀帝被杀的凶信，晋愍帝在长安宣布继承皇帝位。刘聪派刘曜和司隶校尉乔智明、武牙将军李景年等人进犯长安，让赵染带领本部人马和刘曜等人一起出征。当时，大都督鞠允据守黄白城，和刘曜、赵染交锋多次，屡战屡败。赵染对刘曜说：“鞠允率领大军在外，长安城必定空虚，可以派精兵偷袭，一鼓而下。拿下长安，黄白城不战自败。希望大王统领重兵继续在这里和鞠允对峙，请派赵染我带轻骑直取长安。”刘曜于是依据皇帝授予的便宜行事的权力，借用皇帝名义任命赵染为前锋大都督、安南大将军，拨给他五千精骑出击长安。赵染在渭阳击败了晋军，斩杀晋将军王广。当夜，赵染攻入长安外城，晋愍帝逃往射雁楼。赵染放火烧了龙尾和各个军营，杀、俘晋军上千人，天亮后赵染撤退到逍遥园屯驻。鞠允趁机率领大军进攻刘曜，连战连捷，刘曜退入粟邑，最后退回了平阳。
没过多长时间，汉军再次卷土重来。刘曜进军到达渭汭，赵染抵达新丰。索綝出长安向东讨伐赵染，赵染自恃屡战屡胜，瞧不起索綝。长史鲁徽说：“司马业君臣因我军逼近伪国都，面临生死存亡的危机，一定会拼死和我们作战。将军应该严阵以待，不给敌人可乘之机，决不能轻敌，要防备他们困兽犹斗!”赵染说：“司马模那么强大，我打他就像摧枯拉朽一样。索綝小儿，怎么能弄脏我的马蹄和刀刃呢!我要先抓住他再吃早饭。”早晨，赵染带领几百名精锐骑兵在城西攻打索綝，大败而回。赵染后悔地说：“我不听鲁徽的话，才导致今天的失败，真是没脸见他。”回到军营后，赵染决定杀了鲁徽。鲁徽临刑前对赵染说：“将军刚愎自用、不纳良谋，愚蠢盲动招致失败，却忌贤害能，来发泄自己卑劣的怒火，又有什么脸