于大礼议的斗争，即赞成张璁的主张。不久，张璁被杨廷和党排挤到南京，桂萼与张璁在仕途上都多次受到挫折，对政治现状非常不满，两人在南京日相讨论，研究对杨廷和集团的斗争策略。
桂萼上疏请正大礼，疏中强调指出，宋人范纯仁已把预养为嗣的英宗和入继之主作了区别，而当今皇帝入继帝位分明是入继之主，为什么要遵从为预养的宋英宗，而制订的濮议之礼呢，桂萼还指出杨廷和所议“灭武宗十有六年之统，泯遗诏禅受之旨，而夺兴献帝不可夺之嫡宗，且使兴国太后处慈寿皇太后之间，礼莫之尽”，世宗采纳了桂萼的意见，决心重议大礼。
桂萼等人上疏激烈地批评杨廷和的议礼方案，世宗又不断降敕诘责杨廷和，朝官中越来越多的人不再附从，杨廷和自知难以维持，于是辞职。杨廷和既去，赞成张璁、桂萼观点的人渐次增多，世宗决定召张、桂入京。内阁蒋冕、毛纪为了阻挡张、桂来京，采取以退为进的策略，主动提出在兴王尊号上略作让步，称世宗父母为“本生皇考恭穆献皇帝”和“本生圣母章圣皇太后”，但仍考孝宗母昭圣，并请下敕谕停召张璁和桂萼。桂萼、张璁在凤阳途中接到诏书，桂萼复上疏指出，问题的关键不在于皇不皇，惟在于考不考，请在尊号中去“本生”两字，名正言顺地追尊自己的父母。既至京师，桂萼又与张璁联名上疏，极论两考之非，指出两考是一种欺骗，实际上是剥夺皇帝尊奉父母的神圣权利。
桂萼、张璁初到京师，杨廷和党的势力尚盛，二人颇为孤立。刑部尚书赵鉴与给事中张翀等勾结，阴谋扑杀桂萼和张璁。世宗通过厂卫侦知其事，立即任命桂萼、张璁为翰林学士，两人又受到武定侯郭勋的保护。由于礼部侍郎何孟春、翰林修撰杨慎等人的煽动和要挟，发生了群臣在左顺门哭谏争礼的事件，世宗杖责诸臣，同时罢免了毛纪、汪俊、何孟春等人的职务。世宗旋即任命赞议大礼的席书为礼部尚书，会同桂萼等齐集廷臣，议定兴王尊号，下诏改称孝宗为皇伯考，昭圣皇太后为皇伯母，追尊兴王为皇考恭穆献皇帝，母为圣母章圣皇太后。由于桂萼和张璁密切配合，奋力抗争，他们的议礼主张得以实现，桂萼等终于通过议礼击败杨廷和集团，在朝廷中确定了自己的政治地位。
由于内阁首辅费宏的裁抑，