姚兴确实不仅仅是虚张声势，他还真的派大将姚强率1万精骑前往洛阳，准备与当地的姚绍一起合兵，前来广固救慕容超。不巧的是，赫连勃勃大败后秦兵，姚兴自顾不暇，忙追回姚强的1万精骑还卫长安。姚兴的使臣韩范见状大叹，“真是天亡燕国啊”。正好，刘裕密使赶到，思忖一番，韩范便归降东晋。
义熙六年（410年）正月初一，南燕国主慕容超登上天门，在城墙上朝会群臣。初二，慕容超与宠爱的侍姬魏夫人登上城墙，看见东晋军队的强盛景况，握住对方的手相对哭泣。韩规劝说：“陛下遭受险恶的命运，正应该不懈努力，强行振作，用来鼓舞将士百姓的斗志，怎么能做这小女子似的痛哭流涕的事呢？”慕容超擦了擦眼睛上的眼泪，表示歉意。尚书令董诜规劝慕容超设降，慕容超大怒，把他囚禁起来。
初五，刘裕动员全部兵力，奋力攻城。慕容超与左右侍卫几十个骑兵越过城墙突围出去，被东晋军队追上抓获。刘裕杀了王公以下的3千多人，没收的家庭人口也有1万多，拆毁了广固城墙。把慕容超押回建康，斩首。时年26岁，在位6年。
对此，司马光评价说：“晋自从南渡长江以来，国势神威，不得伸展振作，致使戎狄异族，横行无忌，如猛虎船吞噬中原。刘裕开始指挥王家军队，平定华夏东部地区。但是，他却不在这个时候礼贤下士，旌表俊才，安慰平抚疲惫的百姓，提倡谦抑详和的世风，清除破败污秽的劣政，使有识之士望风响应，各地遗民踮脚盼望，反而却要变本加厉地肆意而为，大开杀戒，以此快慰自己一时的愤怒。查阅他的所作所为，竟连苻氏姚氏都赶不上，这也正是他不能平定四海，成就一番美好大业的真正原因。”
六月，朝廷任命刘裕为太尉、中书监，加授黄钺。刘裕接受了黄钺，其他的职位却坚决推辞。
义熙七年（411年），正月十二日，刘裕回到建康。兖州刺史刘藩率领孟怀玉等几位将领追击卢循到达五岭以南。二月初五，孟怀玉攻克始兴，杀死了徐道覆。三月，刘裕开始接受太尉、中书监的职务。
之后，刘裕受诏讨伐，先后平定了卢循、刘毅等人的叛乱。卢循兵败投水自杀；刘毅兵败，自缢于江陵。
义熙十二年（416年）三月，刘裕动员军队严加戒备，准备讨伐后秦（十六国之一，羌族姚苌所建，都长安即今陕西西安）。
八月十二日，刘裕率大军从建康(今南京)出发，兵分几路，水陆并进再次北伐。派遣龙骧将军王镇恶、冠军将军檀道济带领步兵从淮河、淝水向许昌、洛阳进发；派遣新野太守朱超石、宁朔将军胡藩进军阳城；派遣振武将军沈田子、建威将军傅弘之进军武关；派遣建武将军沈林子、彭城内史刘遵考带领水师从石门出发，自汴水入黄河；派遣冀州刺史王仲德督领前锋的几支部队，开通钜野被淤塞的旧河道，进入黄河。
十月二十二日，檀道济攻下洛阳。安帝下诏派遣兼司空、高密王司马恢之修复拜谒5位皇帝的陵墓，并设置守卫部队。太尉刘裕任命冠军将军毛之为河南、河内二郡太守，代理司州的政事，戍守洛阳。
此时，太尉刘裕派遣左长史王弘返回建康，委婉地向安帝请求，加授自己九锡。十二月二十九日，安帝下诏任命刘裕为相国、总百揆、扬州牧，加封为食邑10郡的宋公，备办九锡的礼仪，尊位在各诸侯王之上，刘裕推辞，不接受任命。
义熙十三年（417年）七月，太尉刘裕抵达陕城（今河南三门峡市西），沈田子、傅弘之等率兵进入武关（今陕西武关），后秦的守将纷纷弃城逃走。
九月，刘裕抵达长安，王镇恶在灞上（今陕西西安市东南）迎接。刘裕慰劳他说：“是你帮助我完成了霸业！”王镇恶恭维地说：“全仰赖您的英明指挥和威望，各位将领的努力，我有什么功劳！”刘裕笑着说：“你难道要学习冯异（东汉中兴名将）吗？”刘裕在长安谒汉高祖刘邦的陵墓，又在未央殿召见文武大臣，一时间风光无限。
刘裕下令没收后秦的宗室祭祀用具彝器、浑天仪、测日仪器土圭、计程用的记里鼓、指南车等，送往建康。其余金银玉石、绫罗绸缎、稀世珍宝都赏赐给将士。
刘裕提议迁都洛阳。谘议参军王仲德说：“不寻常的事，本来不是寻常人所能接受，一旦迁都，必然引起举国惊骇骚动。如今军队在外作战已久，人心思归，迁都的计划，不能提出讨论。”刘裕才作罢。
东晋安帝司马德宗下诏封宋公刘裕为宋王，采邑增加10个郡，刘裕辞让，没有接受。
十一月初三，东晋左仆射、军司刘穆之去世。太尉刘裕听说后，一连几天震惊悲痛，不胜哀惋。当初，刘裕打算留在长安，继续征服西北。但是，东晋的各位将领都因长期征战，思念故土，大多数都不愿留下。正巧，刘穆之去世，刘裕鉴于朝中没有可以托付的人，才决定东返。
刘裕准备离开长安，令关中百姓非常失望。因为长安自晋愍帝建兴四年（316年）被匈奴人占领后，已经100多年了。三秦（旧时泛称陕西为“三秦”）父老闻刘裕将返回江南，都痛哭流涕地来到大营门前诉说：“我们这些残余的汉人，没有接受朝廷的教化，至今已有100年之久，直到今天才看到汉民族衣冠装束，人人都互相庆贺。长安十陵是你们刘家的坟墓，咸阳宫殿是你们刘家的住宅，你放弃它们想要去哪里！”刘裕也很伤感，安慰他们说：“我接受朝廷的命令，不敢擅自停留。感谢诸位怀念故国的诚意，现在留下我的次子与文武贤才共同镇守这里，希望你们和好共处。”
刘裕在长安只停留了3个月，临走前他封自己年仅12岁的儿子刘义真为雍、秦2州刺史，留守长安；封王镇恶为安西司马、冯翊太守，与刘裕的参军王修共同在长安辅佐刘义真。然后堂而皇之地说：“我接受朝廷的命令”，就拍拍走了。
十二月初三，刘裕从长安出发，自洛水进入黄河，开掘汴渠东返。那么，刘裕为什么要急着赶回江南，放下他刘家曾经的宫殿、陵墓和臣民而不顾呢？
有人分析，刘裕回建康的真正原因只有一个，那就是篡夺帝位。第一，出身寒门的刘裕经过十几年的南征北战、东讨西伐，在军事上已经赚得第一桶金，成为一个暴发户，他的目标已经由单纯的军事领域，转向政治领域。在他看来，任何千秋功业、显赫地位，都不如当皇帝来得实在，能够世代相传、流芳百世。他绝对不会放弃已经到手的资质和可能性。第二，刘裕如果留在北方称帝，显然是白手起家，难度太大。再说，南方的东晋依然继续偏安，凭他当时的实力，很难将其统一起来。当然还有其他一些原因，最终刘裕放弃了经营北方的念头。
义熙十四年（418年）正月二十六日，东晋太尉刘裕抵达彭城，解除戒严。琅邪王司马德文提前返回建康。
至此，刘裕实际上控制了东晋朝政，成为权倾天下的显赫人物。面对当时豪强横行、广行兼并的现象，刘裕大行惩戒，严肃纲纪，诛杀藏匿亡命的豪族之士多人，致使“豪强肃然，远近知禁”。
有诗为证：
寄奴谈笑取秦燕，愚智皆知晋鼎迁。
独为桃源人作传，固应不仕义熙年。
——南宋陆游《书陶靖节桃源诗后》