就算刘牢之不帮朝廷对付桓玄，那么也可以坐山观虎斗静观其变，突然毫无来由地向桓玄拱手投降，直接就跪了，表现得何其怯懦。与其担心打败桓玄以后不为司马元显所容，倒不如担心桓玄过河拆桥。从倒戈王恭之后朝廷并未食言来看，至少司马元显有过说到做到的经历，可信任度总还是比狡诈的桓玄要强。事实上桓玄攻入建康诛杀司马元显后便立即翻脸，第一件事就是任命刘牢之为会稽内史，意图夺其兵权。刘牢之这次反叛让自己身负背叛恶名，不但没有捞到任何好处，反而惹祸上身，真是枉作小人。
（四）第三次反叛
刘牢之第三次反叛是反桓玄。这次反叛与第二次反叛前后相继，严格来说，只是停留在策划阶段，并没有真正实施。桓玄动手收夺刘牢之兵权，刘牢之这才如梦初醒，找刘裕商量，想要到广陵与女婿高雅之会合，打起匡扶社稷的旗号讨伐桓玄。刘裕认为此前坐拥强兵数万却望风投降，已导致威望和人情尽失，而桓玄则因此名震天下，此消彼长，已无可与抗，拉着何无忌自行返回京口。
刘牢之随后召集部属商议，参军刘袭当着众人的面指责刘牢之一人而三反，人品太差，不能自立，与众多佐吏当场散去。刘牢之信心崩溃，后来又见刘敬宣去京口搬取家人没有如期返回，以为已被刘袭所杀，绝望之下自杀。
