作者：刘裕
刘裕协助刘牢之讨伐桓玄，他审时度势，暂投桓玄以行韬晦，因屡建战功受桓玄的器重
孙恩起兵，消耗了晋廷兵力，造成京防空虚，这给盘踞长江上游军事重镇荆州、虎视三吴、伺机而动的桓玄以可乘之机。元兴元年（402年），司马元显率军西进讨伐桓玄，桓玄也率荆楚大军南下讨伐元司马元显，司马元显派刘牢之抵御，刘裕协助刘牢之。刘牢之率部到达溧州（今江苏溧阳）。
桓玄军至，刘裕请求发起攻击，没得到同意，刘牢之打算派儿子刘敬宣到桓玄营中讲和。刘裕与刘牢之的外甥何无忌联袂坚决谏阻，刘牢之不听。桓玄攻入建康，杀司马元显，收夺刘牢之兵权，以其堂兄桓修代之。刘牢之惧祸而逃，后自缢身亡。刘裕审时度势，暂投桓玄以行韬晦。由于刘裕屡建军功，于北府旧部中颇有声望，故桓玄也不敢小视他，任命他为中兵参军。
元兴二年（403年），孙恩的妹夫卢循再次起事，桓玄派刘裕讨伐，杀卢循大帅张士道，卢循渡海南逃，刘裕加封彭城内史。十二月，桓玄篡位，见过刘裕后，对司徒王谧说：“昨日看见刘裕，气度不凡，是人中豪杰。”于是更对刘裕款待备至，恩宠有加。
刘裕暗中和北府兵将联络，伺机反攻桓玄，以火攻击溃了桓玄的守军，桓玄弃城西逃
桓玄的妻子刘氏颇能识人。她多次对其夫说：“刘裕行止有龙势虎志，看问题不同凡响，不会久居人下，宜尽早除之。”桓玄却说：“我欲荡平中原，非此人不行，怎好杀他？等关陇平定，再作计议。”同时，桓玄称帝后为消除隐患，欲瓦解北府兵，大力剿杀北府兵旧将，北府军几乎遭到灭顶之灾。正在桓玄盘算之际，刘裕也在暗中和北府兵残余兵将联络，伺机反攻桓玄。
元兴三年（404年）二月，刘裕以打猎为名，聚集北府兵残余兵将1700余人，在京口举兵起义，歼灭了桓楚在此的兵力，杀死桓修。接着，众人推刘裕为盟主，传檄四方，各地纷起响应。桓玄自从获悉刘裕率众起义后，成天忧心忡忡，想不出对策。有人说：“刘裕等力量弱小，哪里具备成气候的力量，陛下何必担忧呢？”桓玄回答说：“刘裕堪称当代雄才；刘毅家无多少储蓄，却像掷骰子一样捐出百万；何无忌，刘牢之的外甥，很像他舅舅。他们联合起来，共举大事，怎能说他们不会成功呢？”
桓玄先派手下猛将吴甫之及皇甫敷带领精兵抵抗刘裕，刘裕先于江乘杀吴甫之，至江乘以南的罗落桥时奋力作战，又杀皇甫敷，继续进攻。三月己未日（3月28日），刘裕进攻覆舟山，并命弱兵登山，持着旗帜分道而行，营造四周皆有士兵，数量很多的假象；而又因桓玄守军大多是北府军出身，面对刘裕都没有斗志，刘裕于是与诸军进攻，顺利以火攻击溃桓玄守军，而桓玄亦弃城西逃。
刘裕于三月壬戌日（3月31日）获王谧等人推举为使持节、都督扬州、徐州、兖州、豫州、青州、冀州、幽州、并州八州诸军事、镇军将军，徐州刺史。不久其又奉武陵王司马遵承制总百官行事。东晋末年，政治混乱，百官放纵，百业废弛，桓玄虽然也想整治，但众人都不听他的，刘裕以身示范，先以威严约束宫廷内外，百官皆认真供职，二三天时间内，风气大变。
刘裕在进建康城后派诸将追击桓玄，终于当年六月诛杀了桓玄，晋安帝在江陵复位。然而，桓氏势力仍在荆州盘据，并反攻江陵，直至义熙元年（405年）才再收复江陵，击败桓谦、桓振，驱逐当地桓氏势力，并自江陵迎晋安帝回建康，不久刘裕还镇丹徒。