青徐兗三州已經略定，隻有建康及豫州二路，尚未發作。裕令毅作書報告乃兄，乃兄就是劉邁，得了毅書，躊躇未決。致書人周安穆，見邁懷疑，恐謀泄罹禍，匆匆告歸。邁正受玄命為竟陵太守，意欲夤夜出行，冀得避難，忽由桓玄與書，謂：“北府人情雲何？卿近見劉裕，彼作何詞？”邁閱書後，還道玄已察裕謀，竟默然待旦，自行出首。玄頓覺大驚，麵封邁為重安侯，立飭衛兵出宮，收捕王元德辛扈興童厚之等，駢戮市曹。已而有人向玄譖邁，謂邁縱歸周安穆，不免同謀。玄遂收邁下獄，亦處死刑。邁亦該死。
那劉裕已為眾所推，作為盟主，總督徐州軍事，用孟昶為長史，檀憑之為司馬，當下號召徐兗二州眾士，得一千七百人，出次竹裏，傳檄遠近，聲討桓玄。玄因命揚州刺史桓謙為征討都督，並令侍中殷仲文，代桓修為徐兗二州刺史，會同拒裕。謙請發兵急擊，玄皺眉道：“彼眾甚銳，向我致死，我若一挫，大事去了，不若屯兵覆舟山下，以逸待勞，彼空行至二百裏，無從一戰，銳氣必挫。忽見我大軍屯守，勢必卻顧，我再按兵堅壘，勿與交鋒，使彼求戰不得，自然散去，這乃是今日的上計哩。”謙尚執定前議，仍然固請。玄乃請頓邱太守吳甫之，右衛將軍皇甫敷，北擊裕軍。各軍陸續出發，玄心下還帶著驚慌，繞行宮中，徬徨不定。左右從旁勸慰道：“裕等不過烏合，勢必無成，至尊何必多慮？”玄搖言道：“裕乃當世英雄，劉毅家無擔石，樗蒱且一擲百萬，何無忌酷似彼舅，共舉大事，何謂無成？”說至此，又憶從前不聽妻言，懊悵不置。原來裕為彭城內史，曾在桓修麾下，兼充中書參軍。修嚐入都謁玄，裕亦從行。玄見裕風骨不凡，稱為奇傑，待遇甚優，每值宴會，必召裕入座。玄妻劉氏，從屏後窺見裕貌，謂裕龍行虎步，瞻顧非凡，將來必不可製，因勸玄趁早除裕。玄欲倚裕為助，故終不見從，誰知裕還京口，果然糾眾發難，做了桓玄的對頭，玄怎得不悔？怎得不恨？但已是無及了。劉寄奴王者不死，蛇神且無如之何，玄夫婦怎能死裕。
劉裕率軍徑進，攻克京口，用朱齡石為建武參軍。齡石父綽，曾為桓衝屬吏，至是齡石雖受裕命，自言受桓氏厚恩，不欲推刃。裕歎為義士，但令隨著後隊，不使前驅。行至江乘，正值玄將吳甫之，引兵殺來。甫之向稱驍勇，全不把劉裕放在眼中，拍馬直前，挺槊急進。裕軍前隊，卻被撥落數人，正在殺得興起，驀有一將馳至，厲聲大呼道：“吳甫之敢來送死嗎？”甫之未曾細瞧，已被來將大刀一劈，剁落馬下。看官道是何人？原來就是劉裕。裕乘甫之不備，把他劈死，便即殺散餘眾，進軍羅落橋。對麵有敵陣列著，乃是玄將皇甫敷。裕又欲親出接戰，獨司馬檀憑之，縱馬先出，與敷交鋒，戰了數十回合，憑之力怯，一個失手，為敷刺死。裕不禁大怒，自出接仗，敷素聞裕名，不敢輕與交手，唯麾眾圍裕，繞裕數重。裕毫不畏縮，倚著大樹，與敷力戰。敷呼裕道：“汝欲作何死？”說著，即拔戟刺裕。裕大喝一聲，嚇得敷倒退數步，不敢近前。可巧裕黨共來救應，擊破敷眾，敷解圍欲走，裕令軍士一齊放箭，射中敷額，敷遇創仆地，裕持刀直前，將要殺敷，但聽敷淒聲語道：“君得天命，敷應受死，唯願以子孫為托。”裕一麵允諾，一麵下手斬敷，隨令軍吏厚恤敷家，安撫孤寡，示不食言。且因檀憑之戰死軍中，特令他從子檀祗，代領遺眾，仍然進薄建康。
桓玄聞二將戰死，越覺驚心，忙召諸術士推算吉凶，並為厭勝詛咒諸術，並問及群臣道：“朕難道就此敗亡麼？”群臣皆不敢發言。獨吏部郎曹靖之抗聲道：“民怨神怒，臣實寒心。”玄瞿然道：“民或生怨，神有何怒？”靖之道：“晉氏宗廟，飄泊江濱，大楚祭不及祖，怎得不怒？”玄又道：“卿何不先諫？”靖之道：“輦下君子，統說是時逢堯舜，臣何敢多言。”玄無詞可答，隻長歎了好幾聲。威風掃盡。尋使桓謙出屯東陵，卞範之出屯覆舟山西，共合二萬人。裕至覆舟山東，使軍士飽餐，棄去餘糧，期在必死，先令老弱殘兵，登高張旗，作為疑兵，然後與劉毅等分作數隊，突進謙陣。毅與裕俱身先士卒，拚死直前，將士亦踴躍隨上，喊聲動地。適有大風從東北吹來，裕軍正在上風，便放起一把火來，火隨風勢，風助火威，燒得桓謙部下，都變了焦頭爛額的活鬼，哪裏還敢戀戰，紛紛大潰。謙與範之，也一溜煙似的跑去，苟延生命。
玄因兩軍交戰，時遣偵騎探報，偵騎見了疑兵，即返報裕軍四塞，不知多少。玄亟遣武衛將軍庾賾之，帶領精兵，往援謙軍，暗中卻使領軍將軍殷仲文，至石頭城預備船隻，以便逃走。忽有探馬踉蹌入報，說是桓謙卞範之兩軍，俱已敗潰。玄忙集親信數千人，倉皇出奔，口中還聲言赴戰，挈同子昇及兄子濬，出南掖門。適遇前相國參軍胡藩，叩馬諫阻道：“今羽林射手，尚有八百，非親即故，彼受陛下累世厚恩，應肯效力，乃不驅令一戰，偏舍此他去，究竟何處可以安身？”玄不暇對答，但用鞭向天一指，便即策馬西走。馳至石頭，見仲文已備齊船隻，即下船駛行。船中未曾備糧，經日不食。及駛至百裏外，方從岸上覓得粗糲，刈葦為炊，大眾才得一飽。玄勉強取食，咽不能下，由子昇代為撫胸，惹得玄涕泣俱下，複恐追兵到來，徑往尋陽去了。