（2）平定桓玄
元兴元年（402年）正月初一，朝廷下诏书，历数荆州刺史桓玄的罪状，任命尚书令司马元显为骠骑大将军、征讨大都督、都督18州诸军事，并把黄钺也加授给了他。又任命镇北将军刘牢之为前锋都督，任命前将军谯王司马尚之统率后卫部队。
元兴二年、永始元年（403年）十二月，桓玄称帝。元兴三年（404年）二月，刘裕经过周密部署后，联络北府兵将领刘毅、何无忌、刘昶、刘道规、诸葛长民等人正式起兵，刘裕被推为盟主。首先占领京口（今江苏镇江），斩徐州刺史桓修。然后进攻广陵（今江苏扬州)，杀青州刺史桓弘。随后率兵直扑建康，讨伐桓玄，卫晋抗楚。
东晋时期，京口是晋朝廷在南方的军事重镇，这里既是北方南下流民集中留居的地方；也是东晋政权主要兵源的所在地。时称北府。东晋大臣郗鉴、桓温均以此为基地组建军队，并募北方流民和江淮间富有战斗经验的农民，在京口组成一支精锐部队，号称“北府兵”。
刘裕以孟昶镇守京口，自率部众1700余人，进驻竹里（今江苏句容北）。桓玄以扬州刺史桓谦为征讨大都督。桓谦等主张迎击刘裕，桓玄则屯兵覆舟山（今南京小九华山），以逸待劳。桓谦力争出击，桓玄遣顿丘太守吴甫之、右卫将军皇甫敷相继自建康北攻京口。刘裕与吴甫之在江乘（今江苏句容北）遭遇。吴甫之兵败被斩。刘裕追至罗落桥（今南京东北）。皇甫敷率数千人迎战刘裕，皇甫敷战死。桓玄再遣醒谦及游击将军何澹之屯兵东陵（覆舟山东北），侍中、后将军卞范之驻军覆舟山以西，合计兵力万余人。刘裕军轻装进至覆舟山以东，使老弱布疑兵，迷惑桓玄。桓玄急调武卫将军庾赜之率精兵出援各军。刘裕与刘毅等突击桓谦军，又借风纵火，桓谦大败。楚军在屡次战败后，桓玄不得不退出建康，并挟持晋安帝司马德宗西逃至江陵。不久，桓玄在江陵附近被晋军益州将领冯迁所杀。
义熙元年（405年），刘裕击败篡晋的楚帝桓玄，杀入建康。安帝司马德宗复位，任刘裕为侍中、车骑将军、都督中外诸军事，原任的徐、青2州刺史仍然兼任。刘裕坚决辞让，不接受这些官职。安帝加封他为录尚书事（东汉以后，中央行政均归“尚书”处理，特别在南北朝时代，凡掌握重权的大臣必带“录尚书事”的名号。“录”是总领的意思），他还是不接受，几次请求仍回到他的属地（京口，今江苏镇江）去。安帝命令文武百官一起敦促、规劝，安帝也亲自驾临到他的宅第。刘裕惶恐害怕，再次前往宫门去拜见，陈述理由，最后，安帝终于准许他回属地去了。
四月，刘裕回到京口镇守。朝廷改任他为都督荆、司等16州诸军事，兼任兖州刺史。
卢循派遣使节前来建康进贡。这时，东晋朝廷刚刚稳定下来，没有时间前去征讨。二十一日，朝廷任命卢循为广州刺史，徐道覆为始兴相。卢循赠送给刘裕益智粽（益智叶即龙眼，拌米做成的粽子），刘裕回赠给他续命汤（主治：风痉，口噤不开，身背强直，发如痫状。治中风痱，身体不能自收，口不能言，冒昧不知痛处，或拘急，不得转侧）。
七月，刘裕派遣使节向后秦求和，并要求归还南乡等几个郡，后秦王姚兴答应了他。姚兴的大臣们都觉得这样不行，姚兴说：“天底下的善行都是一样的。刘裕从社会底层最卑贱的地位上发展起来，能够诛杀桓玄，重新振兴晋室，对内整顿日常政务，对外核查勘定封地疆土，我怎么能为了珍惜几个郡，便因此不成全他的好事呢？”于是割让南乡、顺阳、新野、舞阴等12个郡，归还给东晋。
义熙二年（406年）十月，尚书评定勤王举义的功劳，奏请封刘裕为豫章郡公。次年二月初九，刘裕前往都城建康，坚决辞让刚刚加封他的那些官职。安帝下诏同意他所坚持的意见，刘裕回到丹徒。
义熙四年(408年)正月，朝廷征召刘裕任侍中、车骑将军、开府仪同三司、扬州刺史、录尚书事，他原来的徐、兖2州刺史的职务仍然兼任。至此，刘裕逐步控制了东晋朝政，成为权顷天下的显赫人物。
（3）刘裕北伐
在中国历史上的北伐战争很多，只要不是大一统的朝代，都会发生北伐或南征，但在南京的历史上以北伐为多。三国时期的诸葛亮北伐，九伐中原比较著名。到了两晋南北朝时期，当时北方都被胡人占领，南方的汉人发动过很多次北伐，比较著名的有祖逖，刘裕的北伐。
在东晋的历史上，也曾有过多次北伐，但只有祖逖是真心北伐，他率军渡江北上时，在江中敲打着船桨说：“如果不能使中原清明而光复成功，就像大江一样有去无回！”但是，由于东晋朝廷内部矛盾重重，使满腔热忱的祖逖忧愤成疾，病死军中。像桓温、刘裕等人实际上都是将北伐当成了扩大自己势力、趁机捞取政治资本的途径。尽管如此，刘裕还是获得了北伐的胜利。
义熙五年（409年）二月，南燕（十六国之一）军队侵扰淮北，这正好给了刘裕一个北伐的机会。三月，刘裕上表司马德宗皇帝请求讨伐南燕，“朝议皆以为不可，惟左仆射孟昶、车骑司马谢裕、参军臧喜以为必克，劝（刘）裕行”。
四月十一日，刘裕从建康出发，率水军从淮水进入泗水（二水交汇处在今江苏淮阴）。五月，东晋部队到达下邳（今江苏睢宁），把船舰、笨重的军用物资留下，步行开进到琅邪（今山东胶南县），所路过的地方，都修筑起城池，留下军队把守。六月十二日，刘裕大军抵达东莞。
南燕的皇帝慕容超，先派遣公孙五楼、慕容贺赖卢以及左将军段晖等人统领步、骑兵共5万人屯据在临朐（今山东临朐县），听说东晋兵马已经通过岘山，便亲自带领步、骑兵共4万人前去迎战，并派公孙五楼率领骑兵开进巨蔑水（今山东寿光弥河）据守。东晋部队的前锋孟龙符与他展开激战，将他打败，公孙五楼败退而走。
十九日，刘裕攻陷了广固（今山东益都）的外城，迫使慕容超只得龟缩在内城死守。晋军筑起长围，高三丈，外穿三重堑，给燕人一种插翅难飞的感觉。七月，东晋朝廷加授刘裕为北青、北冀2州的刺吏。
慕容超逃回广固后，十分沮丧。他希望能够凭城一战，拼死决胜。但司徒慕容惠认为可求后秦姚兴派兵来救援。此时此刻，慕容超认为也只有这一条路了，于是，慕容超又遣韩范出使长安向姚兴借兵。
同时，慕容超又亲笔写信给刘裕，表示要向东晋称臣，以大岘山为界，献良马千匹，以通和好，被刘裕一口拒绝。
当时，后秦的姚兴正与大夏国赫连勃勃（匈奴族铁弗部，十六国时期夏国的创建者）相互交战。听说南燕乞援，姚兴便派使臣尚书令韩范，到广固城下见刘裕，危胁说：“慕容氏与我是友好邻国，以穷告急。我军准备遣10万铁骑，径据洛阳。晋军如果不退兵，我的铁骑当长驱而进！”
刘裕把后秦的使节叫到跟前来说：“告诉你们姚兴：我攻克燕国之后，停止军事行动三年，然后就要去夺取你们的关中、洛阳。今天你们要是能自己送来，那就快点来吧！”