Khi Mộ Dung Thùy đến lãnh thổ Tiền Tần, vì Phù Kiên từ lâu đã muốn chính phục Tiền Yên song vì lo sợ trước tài quân sự của Mộ Dung Thùy, nay đã hết sức hài lòng và đã ra khỏi kinh thành Trường An để đích thân chào đón Mộ Dung Thùy. Hoàng đế Tiền Tần lập Mộ Dung Thùy làm Tân Đồ hầu và trao cho ông nhiều vinh dự, bất chấp mối nghi ngại của thừa tướng Vương Mãnh. Mộ Dung Thùy cũng trở thành một trong các tướng của Tiền Tần.

Đến năm 369, sau khi Mộ Dung Bình từ chối nhượng vùng Lạc Dương cho Tiền Tần (là vùng mà Tiền Yên đã hứa sẽ nhượng lại khi tìm kiếm sự trợ giúp của Tiền Tần nhắm chống Tấn) Phù Kiên đã cử Vương Mãnh đi thảo phạt Tiền Yên. Vương Mãnh yêu cầu Mộ Dung Lệnh đi cùng ông ta với vai trò là người chỉ đường. Sau khi chiếm Lạc Dương vào đầu năm 370, Vương Mãnh hối lộ người hầu cận của Mộ Dung Thùy là Kim Hi (金熙) để hắn gửi cho Mộ Dung Lệnh một thông điệp sai rằng Mộ Dung Thùy đã nghe được tin Khả Túc Hồn Thái hậu đã hối tiếc về hành động của bà và do đó ông đã đào thoát về Tiền Yên. Mộ Dung Lệnh không thể xác minh thực hư của thông điệp và đã quyết định đào thoát về Tiền Yên. Vương Mãnh ngay lập tức cáo buộc Mộ Dung Lệnh tội phản quốc và Mộ Dung Thùy vì sợ hãi nên đã chạy trốn song đã bị bắt. Mặc dù vậy, Phù Kiên tin rằng Mộ Dung Lệnh đã hành động một cách độc lập và đã ân xá cho Mộ Dung Thùy. Triều đình Tiền Yên không tin tưởng Mộ Dung Lệnh và đã cho lưu đày ông, và sau khi Mộ Dung Lệnh cố khởi đầu một cuộc nổi loạn, ông ta đã bị giết chết trong trận chiến sau khi bị em trai Mộ Dung Lân phản bội.

Năm 370, sau khi Vương Mãnh đánh bại Mộ Dung Bình và chinh phục được Tiền Yên, Mộ Dung Thùy đã theo Phù Kiên đến thăm Nghiệp Thành. Ban đầu, ông dã không che giấu sự căm phẫn với các quan lại đã không trợ giúp ông trong cuộc đấu tranh với Mộ Dung Bình và Khả Túc Hồn Thái hậu, song nghe theo đề nghị của Cao Bật, ông đã bắt đầu đối xử với họ tử tế và trong lòng nuôi ý định phục Yên. Tuy nhiên, năm 372, ông cáo buộc Mộ Dung Bình là nguồn gốc của việc Tiền Yên sụp đổ và thỉnh cầu Phù Kiên trả thù Tiền Yên bắt cách hành hình Mộ Dung Bình song Phù Kiên đã không làm theo, Mộ Dung Bình bị đưa đi làm thái thú ở một quận xa xôi.

Năm 378, Mộ Dung Thùy tham gia một chiến dịch do con trai của Phù Kiên, tức Phù Phi chỉ huy để đánh thành Tương Dương của Đông Tấn. Năm 382, khi Phù Kiên muốn mở một chiến dịch lớn nhằm tiêu diệt Tấn và thống nhất Trung Quốc, hầu hết quan lại bao gồm cả thừa tướng Phù Dung đã phản đối song Mộ Dung Thùy và Diêu Trường lại thúc đẩy kế hoạch, cuối cùng thì Phù Kiên đã cho mở chiến dịch vào mùa thu năm 383. Tuy nhiên, quân Tiền Tần do Phù Dung chỉ huy đã đại bại trước quân Tấn trong trận Phì Thủy mặc dù vượt trội về quân số; Phù Dung bị giết và hầu như toàn bộ quân Tiền Tần đã sụp đổ, chỉ có lực lượng do Mộ Dung Thùy chỉ huy là còn nguyên vẹn, và Phù Kiên thì bị một mũi tên làm bị thương trong trận chiến, và đã chạy đến chỗ Mộ Dung Thùy. Con trai của Mộ Dung Thùy là Mộ Dung Bảo và em trai mộ Dung Đức đều cố thuyết phục Mộ Dung Thùy giết chết Phù Kiên trong lúc thuận lợi này và phục Yên, song Mộ Dung Thùy đã từ chối và trao quyền chỉ huy quân lính cho Phù Kiên và trở về Lạc Dương cùng hoàng đế. Tuy nhiên, theo đề xuất của con trai là Mộ Dung Nông, ông đã lên kế hoạch nổi loạn nhằm phục Yên sau đó.

Mộ Dung Thùy nói với Phù Kiên rằng ông lo sợ những người dân trên đất Tiền Yên cũ sẽ nổi loạn và rằng sẽ tốt hơn nếu ông dẫn đầu một đội quân đến bình định khu vực. Phù Kiên chấp thuận điều này bất chấp sự phản đối của Quyền Dực (權翼). Mộ Dung Thùy cầm quân đi đến Nghiệp Thành, thành lúc này đang do Phù Phi bảo vệ. Hai người nghi ngờ lẫn nhau song cả hai đều không phục kích đối phương. Khi tộc trưởng Đinh Linh là Địch Bân (翟斌) nổi loạn và tấn công Lạc Dương (thành đang do em trai của Phù Phi là Phù Huy (苻暉) trấn giữ) Phù Phi đã lệnh cho Mộ Dung Thùy đi đánh dẹp cuộc nổi loạn của Trạch Bân, và Phù Phi cũng cử thuộc hạ là Phù Phi Long (苻飛龍) làm phụ tá cho Mộ Dung Thùy. Tuy nhiên trên đường đi đến Lạc Dương, Mộ Dung Thùy đã giết chết Phù Phi Long cũng các lính người người Đê và chuẩn bị sẵn sàng để công khai nổi loạn. Trong khi đó, mặc dù nghi ngờ Mộ Dung Thùy song Phù Phi lại không giám sát Mộ Dung Nông, Mộ Dung Khải và Mộ Dung Thiệu (慕容紹), và ba người này đã chạy khỏi Nghiệp Thành rồi khởi đầu một cuộc nổi loạn riêng của mình.

Vào mùa xuân năm 384, Mộ Dung Thùy lúc này vẫn chưa công khai nổi loạn chống Tiền Tần, đã đến Lạc Dương song Phù Huy đã nghe tin về cái chết của Phù Phi Long nên đã từ chối nghênh đón ông. Mộ Dung Thùy sau đó lập liên minh với Trạch Bân và người này đã thúc giục ông xưng đế, tuy nhiên, Mộ Dung Thùy đã từ chối và lý luận rằng mình nên chào đón Mộ Dung Vĩ trở lại làm hoàng đế và chỉ xưng làm Yên vương, chính thức tuyệt giao với Tiền Tần và lập nên Hậu Yên.