刘裕率由北府军为核心，组成的义军进攻竹里，遭遇桓楚征讨都督桓谦的抵抗。
因为刘裕军攻势甚猛，桓谦守得很是艰难，便向桓玄派兵从侧翼进攻刘裕，以减轻自己的压力。
但桓玄畏惧刘裕兵锐，不敢出击，打算屯兵覆舟山，以守待攻。
他认为对方自京口到建康后，突然见到己方大军屯聚于此，必然惊愕。
之后自己只要坚守不出，对方求战不得，必会自动散走。
不过桓谦坚持，桓玄只得派了顿丘太守吴甫之、右卫将军皇甫敷迎击。
结果二人皆战死，桓玄再次对北府军感到恐惧，不愿意再次派兵援助。
三月二十日
在刘裕亲冒矢石，领兵死战，并乘风施以火攻的强势攻打下，桓谦最终被其击溃。
其实在桓玄派桓谦等抵抗刘裕时，其实已经萌生离去的念头，并命令殷仲文早早准备好了船只。
如今桓谦战败，桓玄当即就与一众亲信西走。
一路西行的桓玄等人一直逃到寻阳，得江州刺史郭昶之供给其物资及军队。
后挟持废帝司马德宗至江陵，在江陵署置百官，并且大肆督造水军，不足一个月就已有水军二万，楼船和兵器都显得很强盛的样子。
四月
北府军何无忌攻陷湓口，进占寻阳，与刘毅等一直西进，桓玄亦自江陵率军迎击。
两军于峥嵘洲相遇，展开大战。
桓玄军虽然有兵力优势，但因桓玄经常在船侧泛舟，预演败走时的动作，因此士无斗志。
在刘毅的进攻下溃败，焚毁辎重乘夜挟帝继续西走，一直逃回江陵。
但一系列的战败，使得桓玄军人心散离，就连桓玄的心腹殷仲文，都趁着他战败，以收集散卒为名背叛桓玄，带着司马德宗与司马聃的两位皇后，回到建康。
五月二十三日
此时的江陵城在刘裕军的威胁下，已经彻底大乱，军民四处奔走，寻求活命，就连桓玄的命令都没有人遵行了。
桓玄见状，想要带着数百名心腹意图往梁州投奔梁州刺史桓希。
但死于西进的益州刺史毛璩之手，死时身边只有丁仙期、万盖二人为其挡箭而已。
很快，桓玄的首级就被传至建康。
此时已经官至使持节、都督扬江徐等九州诸军事、领军将军的刘裕十分高兴，奏报司马遵对追击桓玄的刘毅、何无忌大加封赏。
之前刘裕等人攻入建康后，先是支开了同掌兵权的刘毅、何无忌二人，自己则留在建康，巩固胜利果实。
依靠军队掌权后的刘裕，先是诛杀了反对自己的“江左冠族”，然后假称授司马德宗的密诏，尊奉武陵王司马遵为大将军，承制大赦天下。
成功将建康控制在了自己手中，并以此控制天下。
稳固了朝政后，刘裕开始着手清缴死灰复燃的桓玄残余势力，其中最重要的，是夺回被桓氏控制的天子司马德宗。
就在刘裕马不停歇的率军攻伐桓氏时，北方再次发生剧变。