桓玄篡位后,骄奢淫侈,大兴土木,百姓苦不堪言,民心思变。北府旧将刘裕、何无忌与刘毅等人推举刘裕为盟主,准备举义兵讨伐桓玄。
元兴三年(404年)二月,刘裕等人正式举兵,桓玄接连溃败,当年五月被杀,时年三十六岁,史称桓楚武悼帝。不久,桓玄头颅传至建康,刘裕命人高悬示众。
桓玄死后,刘裕成为了东晋皇室的"救命恩人"。刘裕拥立司马德宗复位,从此控制了东晋朝政。
义熙五年(409年)二月,占据齐鲁大地的南燕皇帝慕容超对东晋用兵掠取。四月,刘裕率军攻击南燕。此战进行的时间较长,也非常惨烈,一直到次年二月,刘裕才攻入南燕国都广固城。慕容超见大势已去,带领身边数十人出城逃跑,被刘裕的军队生擒,南燕灭亡。随后,刘裕命人将慕容超押送到建康,并在街市将其斩首,时年二十七岁。