这时卢循已经攻破长沙打到长江。刘裕命令坐镇姑孰（安徽马鞍山当涂县）水军将军刘毅固守待援，等待大军南返。但是刘毅争功心切，主动出兵迎战卢循，结果受到卢循两路军夹击一败涂地。
卢循两路水军在桑落洲（江西九江北长江小岛）会师，随即顺江直下建康。卢循的水军“战士十余万，舟车百里不绝，楼船高十二丈”。战船布满百里江面，浩浩荡荡。
南返的晋军还没有到达。建康只有几千守军。群臣惊恐不安，建议刘裕赶紧迁都躲避。
刘裕坚决不同意，认为临阵脱逃是对军民士气的极大打击，不用人家打自己就垮了，逃走也不过是多苟延残喘几日而已。
刘裕在建康紧急动员，征招百姓参军守城。
卢循杀到建康，得知刘裕已经回到京城，迟迟不敢发动进攻。卢循是刘裕手下败将，知道刘裕的厉害，畏之如虎。
刘裕利用这个机会加固工事，部署兵力。南返的部队和各地援军源源不断赶到建康。
卢循终于决定发起进攻的时候早已失去战机。
卢循几次进攻建康都没攻下来，士气受挫。他想先拿下荆州有了立脚之地再图建康，于是撤围去打荆州，结果荆州也没打下来。刘裕率军与卢循决战，利用拿手的火攻大败卢循。卢循收拢残兵逃回广州。
卢循回到广州才发现广州已经被晋军占领。原来，刘裕在卢循撤围之后便派出一支军从海路远征番禺，趁卢循倾军而出后防空虚一举端掉了他的老窝。
卢循原本想趁刘裕北伐趁虚而入袭取建康，没想到刘裕以其人之道还治其人之身，趁虚而入攻占了番禺。
卢循率军全力攻打番禺。这时晋军追兵赶到，跟广州守军里应外合杀败卢循。
卢循收集残兵几千人逃往越南。越南那时也是东晋领土。龙编（越南河内市）守军再次把卢循击溃。卢循彻底绝望，自杀身亡。
持续11年之久的五斗米道之乱终于被平定。
刘裕休整军队，扩充水军，也建造了大量十几丈高的楼船。
公元413年，刘裕派兵去收复益州。
刘裕为此战制定了详细的作战计划。因为担心内鬼泄露情报，他把作战计划装进一个匣子里交给西征军的统帅朱龄石，告诉朱龄石进入蜀地之后再打开。
西征军进入蜀地。朱龄石打开匣子拿出作战计划，看到刘裕让他率领主力从外水（岷江）方向发起进攻直取成都，而以老弱部队从内水（涪江）佯攻黄虎（四川省绵阳）。朱龄石立即依计行事。
谯纵中计，派重兵把守内水。晋军从外水直插彭模（四川眉山彭山县南），抢滩登陆杀奔成都。谯纵以为全线失守，弃城而逃。朱龄石兵不血刃就占领了成都。驰援成都的蜀军遇到单身出逃的谯纵气得要死，杀了谯纵四散而走。益州于是被晋军收复。