桓玄至寻阳，郭昶之给其器用、兵力。辛未，玄逼帝西上，刘毅帅何无忌、刘道规等诸军追之。玄留龙骧将军何澹之、前将军郭铨与郭昶之守湓口。玄于道自作《起居注》，叙讨刘裕事，自谓经略举无遗策，诸军违节度，乃至奔败。专沉思著作，不暇与群下议时势。《起居注》既成，宣示远近。
夏，四月，己丑，武陵王遵入居东宫，表里毕敬；迁除百官称制书，教称令书。以司马休之监荆、益、梁、宁、秦、雍六州诸军事、领荆州刺史。
刘敬宣、高雅之结青州大姓及鲜卑豪帅，行刺南燕主备德，推司马休之为主。备德以刘轨为司空，甚宠任之。雅之欲邀轨同谋，敬宣曰：“刘公朽迈，有安齐之志，不成告也。”雅之卒告之，轨不从。谋颇泄，敬宣等南走，南燕人收轨，杀之，追及雅之，又杀之。敬宣、休之至淮、泗间，闻桓玄败，遂来归，刘裕以敬宣为晋陵太守。
玄移还上宫，召侍官皆入止省中；加扬州刺史新安王桓谦征讨都督，以殷仲文代桓修为徐、兖二州刺史。谦等请亟遣兵击裕，玄曰：“彼兵锐甚，计出万死，如有蹉跌，则彼气成而吾事去矣；不如屯大众于覆舟山以待之。彼空行二百里，无所得，锐气已挫，忽见雄师，必惊诧；我按兵坚阵，勿与比武，彼求战不得，天然散走，此策之上也。”谦等固请击之，乃遣顿丘太守吴甫之、右卫将军皇甫敷接踵北上。玄恐忧特甚。或谓：“裕等乌合微小，必将无成，陛下何虑之深！”玄曰：“刘裕足为一世之雄，刘毅家无担石之储，樗蒲一掷百万，何无忌酷似其舅；共举大事，何谓无成！”
初，王谧为玄佐命元臣，玄之受禅，谧手解帝玺绶；乃玄败，众谓谧宜诛，刘裕特保全之。刘毅尝因朝会，问谧玺绶地点。谧内不自安，逃奔曲阿。裕笺白武陵王，迎还复位。
丙戌，刘裕称受帝密诏，以武陵王遵承制总百官行事，加侍中、大将军，因大赦，惟桓玄一族不宥。
玄闻二将死，大惧，召诸道术人推算及为厌胜。问群臣曰：“朕其败乎？”吏部郎曹靖之对曰：“民怨神怒，臣实惧焉。”玄曰：“民或可怨，神何为怒？”对曰：“晋氏宗庙，流散江滨，大楚之祭，上不及祖，此其以是怒也。”玄曰：“卿何不谏？”对曰：“辇上君子皆觉得尧、舜之世，臣何敢言！”玄沉默。使桓谦及游击将军何澹之屯东陵，侍中、后将军卞范之屯覆舟山西，众合二万。
初，诸葛长民至豫州，负约，不得发。刁逵执长民，槛车送桓玄。至当利而玄败，送人共破槛出长民，还趣历阳。逵弃城走，为其下所执，斩于石头，子侄无少长皆死，唯赦其季弟给事中骋。逵故吏匿其弟子雍送洛阳，秦王兴觉得太子中庶子。裕以魏咏之为豫州刺史，镇历阳，诸葛长民为宣城内史。
桓玄兄子歆引氐帅杨秋寇历阳，魏咏之帅诸葛长民、刘敬宣、刘钟共击破之，斩杨秋于练固。
裕入建康，王仲德抱元德子方回出候裕，裕于顿时抱方回与仲德对哭。追赠元德给事中，以仲德为中军参军。裕止桓谦故营，遣刘钟据东府。庚申，裕屯石头城，立留台百官，焚桓温神主于宣阳门外，造晋新主，纳于太庙。遣诸将追玄，尚书王嘏帅百官奉迎乘舆，诛玄宗族在建康者。裕使臧熹入宫，收图书、器物，封闭府库；有金饰乐器，裕问熹：“卿得无欲此乎？”熹正色曰：“皇上幽逼，播越非所，将军首建大义，劬劳王家，虽复不肖，实无情于乐。”裕笑曰：“聊以戏卿耳。”熹，焘之弟也。