然孙恩部众终究只是乌合之众，短短三四个月，刘牢之成功渡江，孙恩被逼率其所虏略的二十多万民众撤回海岛。
但第二年，孙恩再次率部众攻浃口，入余姚，破上虞，抵山阴县北面的邢浦。
可是被谢琰参军刘宣之击退，不久再度进军邢浦，并逼近会稽，守城的谢琰出战，却不料战死。
谢琰身为谢安次子，乃东晋顶级高门之后，战死的消息传至建康，朝野震惊。
愤怒的谢氏强行要求朝廷出兵平叛，不然自己轻往。
司马元显恰好想要拉拢谢氏，便派重兵前往镇压，遣桓不才、孙无终和高雅之领兵往之。
几个月后，孙恩在余姚大败高雅之，但刘牢之及后却再次击败孙恩。
孙恩被迫再度逃入海岛。
司马元显本以为孙恩之乱就此平复。
不料，第二年，孙恩第三次从海岛登陆，又一次攻破浃口，转进句章。
这一次因为被刘牢之提前预判，久久不能攻克，最终撤回海岛。
同年，孙恩四度登陆，这次转攻海盐，不料被刘牢之麾下参军刘裕击退。
不甘心的孙恩又想要夜袭，又被刘裕识破击败，只得转攻吴国内史袁山松守的沪渎。
之后一路高歌猛进，进至京口，图取东晋京师建康。
这时，控制了东晋西面的桓玄趁机声称勤王起兵，实则想要以兵上洛，被司马元显多次拒绝。
好在刘裕在丹徒以少胜多，大败孙恩，大量孙恩部众堕海或堕崖，令孙恩狼狈登船逃走。
没了孙恩的威胁，司马元显立即下诏命桓玄解严。
不过桓玄趁着这段时间，大量进行军事调动，更建立了武宁郡和绥安郡，分别安置迁徙的蛮族以及招集的流民。
完全控制了江州及其以西的所有晋土，并对东面实施了战略封锁，完全阻断了长江中上游，对建康的漕运，使得东土陷入饥乏。
这时候，孙恩再度出海，重整兵力再进建康，这次因为重兵都在西面，防备桓玄，所以司马元显亲自率兵拒战，却屡战不利。
好在豫州刺史司马尚之援救及时，孙恩乘虚掩袭建康的图谋失败，于是至新洲后就撤退，北走郁州。
随后，孙恩在郁州曾击败来攻的高雅之并俘虏他。
然及后又遇到前来讨伐的刘裕部，多场战事后孙恩大败，实力锐减，于是一路连战连败，沿海南逃，直至遁入大海，凭借船坚之利，返回海岛。
得到朝廷大军东去，特别是最精锐的北府军都被调去讨伐孙恩，中枢空虚。
桓玄立即亲自率兵东下，起初还担心自己抗拒朝命，害怕手下士兵都不会为他所用。
然而过了寻阳仍未见朝廷军队，于是十分高兴，士气亦上升，移檄上奏司马元显之罪。
之后，又于姑孰击败了司马尚之，夺取了历阳，距离建康仅仅十多里。
恐惧之下的司马元显害怕被桓玄瓮中捉鳖，于是登上海船，做出随时跑路的准备。
另一面又急调北府军前来抵抗。
而此时掌控北府军的刘牢之担忧自己击败桓玄后，出现狡兔死走狗烹，将会不容于司马元显，竟与其手下北府军向桓玄投降。