刘穆之怕刘裕激怒姚兴，对刘裕道：“如果后秦发怒，真的派兵来攻，我们可是要腹背受敌了。”
刘裕笑道：“他要真的派兵来救，早就派兵来了。何必还来通知我一声，怕我不知道呢？这必是无兵可派，虚张声势吓唬我。”
南燕慕容超见求不来救兵，十分着急，便派人向刘裕求和，愿意割地称藩。刘裕没有答应，一定要灭燕。慕容超只好再次派人去后秦求援。这次不是派普通的使臣，而是派了一个高级别的政府官员，尚书令韩范。韩范在外交上很有一套，所以这一次后秦竟然在捉襟见肘的情况下，抽出一万部队由卫将军姚强带领去救南燕。但部队快到洛阳的时候，突然有快马追到，说刘勃勃再一次大败秦军，要姚强迅速带兵回援。韩范看着姚强带军回去，不由长叹：“燕国要亡了！”
副使张纲道：“既然燕国要亡，不如咱们就去秦国吧。”
韩范道：“燕亡国后，接着就是秦国。我不可以两次受辱，不如直接投奔晋国。”
韩范投奔刘裕后，刘裕立刻任命他为散骑常侍，并邀请韩范同车，绕城巡视。一边绕城，一边命令晋兵大声呼喊：“刘勃勃大破秦军，无兵相救！”
城内的士兵一直坚守待援，现在听说秦军不来了，又见韩范和刘裕共坐一车，军心顿失。刘裕趁机让韩范到城下劝降。韩范道：“我不忍心。”刘裕并不强求，反夸他忠心，于是日夜攻城。但连攻八个多月，广固城竟然岿然不动。刘裕经过查访，有人指点他堵住五龙山的水道，使水不能入城。
刘裕遂派人把五龙山水道堵住。城中虽然可以掘井取水，却因为喝不到五龙山的水，缺少某种矿物质，城中得软脚病的人越来越多，严重的根本不能行走。士兵因此大幅减员，留下的战斗力大减。更可怕的是，疾病使城中弥漫着恐怖气氛，很多人开始想逃出城去，以避免成为残疾。
在这种情况下，刘裕终于攻破了广固城，慕容超拒不投降，道：“兴废原有天命，我宁奋剑致死，不愿衔璧求生。”慕容超战至最后一人，终于被擒。押到刘裕面前时，慕容超镇静自若，毫无惧色。因为刘牢之的儿子刘敬宣被南燕收留过，二人有旧交，所以慕容超把母亲托付给刘敬宣，自己被押到建康后斩首，在位六年，死时二十六岁。南燕遂亡。
刘裕入城后，因为围攻了将近一年才打下来这个城池，便想进行大屠杀报复。韩范苦苦为百姓求情，最后刘裕把燕室宗族三千人全部斩杀，家属一万余人发作奴婢。
就在刘裕刚刚攻破南燕广固城的时候，卢循、徐道覆正在率大军向建康杀去。朝廷已经向刘裕下了几次急诏，催他回去抵御卢循的叛军。刘裕一直坚持到城破，这才赶紧带兵南归。
刘裕北伐南燕之后，始兴相徐道覆劝他的小舅子卢循去攻袭建康，断刘裕后路，再与南燕前后夹击，以成大业。卢循认为这件事没有把握，便没有答应。徐道覆说：“我们现在是苟安于岭南，如果等刘裕攻灭南燕之后，再休兵一年，养足精神，然后下一道命令，夺你兵权征你去京，你是去还是不去？如果不去，刘裕出兵越过五岭来攻，你又能打得过他么？现在的时机，一旦错过就没有了。你要是不干也可以，我来干。”
卢循并不愿意反，也不想让徐道覆单干，将来连累自己，便找借口说：“出兵需要造舰船，造舰船需要船材。现在找船材，来不及啦。”
徐道覆笑道：“十日之内，我们便可造舰出师。”原来徐道覆早就谋划此事，已经派人去南康山、大庾岭中砍伐下许多造船木材运回始兴，然后低价出售。因为价低，居民们都争相购买，因此存下许多船材，而朝廷也没有发现。现在徐道覆又命人将船材收购回来，仅用了十多天，就打造大小船舰近千艘。卢循再无理由搪塞，遂于义熙六年（410）二月，在始兴起兵十万。卢循率西路军从湘江去攻打江陵；徐道覆率东路军从赣江杀向建康。
徐道覆这路水军，从赣江顺流北上，连连攻破南康、庐陵、豫章，一直攻到浔阳。江州刺史何无忌正驻守浔阳，长史邓潜之为他出主意：“徐道覆这一次来势凶猛，他的兵源多为始兴兵，英勇善战，而且他们又居于上游。我们不如决开南塘的堤坝，使赣江水位下降。这样徐道覆的船只就不能顺利北来，我们坚守浔阳等待援军。等援军到了，我们再出击，必能大胜！”
何无忌不高兴地说：“我当年灭桓玄的时候，打过几十次仗，无不是以弱胜强。徐道覆不过是个海盗，我还用怕他么？”遂派出军队，逆流而上去迎击徐道覆。徐道覆早就在河西的小山上埋伏下弓箭手，对晋军的舰船万箭齐发。何无忌命船舰靠岸反攻，这时徐道覆又率兵顺流攻击。何无忌兵少，顾此失彼，又处下游，很快落败。邓潜之让他赶紧带兵退走，何无忌宁死不退，站在船头指挥军队，一直到身中十几箭方才倒下。徐道覆大胜，攻取了浔阳。
刘裕先领军到了下邳，然后分为两路，一路押运便用辎重走水路，一路由陆路急速赶回。到了山阳（今江苏淮安县），又传来消息，何无忌大败战死。刘裕没想到事态会这么严重，立刻带上七八十名护卫队骑快马先行，很快来到京城。这时徐道覆还没有来到京城。刘裕这才松了一口气，赶紧调动京中军队，安排城防。由于京中可用的兵力太少，刘裕放弃其他险要之处，把所有兵力聚集在石头城，而在其他地方则用插旌旗，派人擂鼓的方法造成有军队在此的假象，专等徐道覆到来。
其实徐道覆早该杀到京城，但路上被刘毅带兵挡住。徐道覆怕打不过刘毅，暂时驻兵，请卢循带兵到浔阳合兵一处。卢循从湘江北进，一路上也是连克城池。荆州刺史刘道规在长沙阻击卢循，失败后逃走。卢循继续前进，攻下巴陵，直逼江陵。路上接到徐道覆的信，要他去联兵进攻刘毅。卢循担心败走的刘道规从后面袭击他，便请占据川蜀的谯纵出兵江陵，进攻刘道规，并向谯纵许诺，如果取得晋国，就把西边的领土封给他。谯纵遂起兵去攻刘道规。
卢循则由巴陵下浔阳，与徐道覆合兵一处。徐道覆挑最小的船五十艘，派部将王得去和刘毅交战。刘毅见了先是大为惊讶，接着放声大笑。因为他来的一路上都听说徐道覆和卢循有很多很多的兵，有很大很大的船，没想到却只是几十艘树叶儿一般的小船。刘毅很快击溃王得，王得带船败走。
刘毅一直追过桑落洲，小船往两边一闪，对面突然奔来八艘大船。这八艘船有现在的七八层楼房那么高，船身蒙着铁甲，船头有长长的钢锥，并成一排直扑过来。刘毅有十多艘船来不及躲避，都被这八艘铁船撞碎。刘毅急忙退兵，徐道覆在后一路追杀，直追到桑落洲，才停下不追。刘毅刚到桑落洲，突然两岸射出无数火箭，桑落洲上尽是芦苇，船只和芦苇全部烧着，桑落洲上一片火海。刘毅最后只带了十多艘军舰逃出，刚逃出几里地，卢循手下部将林俭、刘稷又率一万水军从豫山后的水道中杀出，刘毅前进不得，赶紧弃船上岸逃跑。等他跑回建康，数万大军只剩下了十几个人。刘毅见了刘裕，恨不得找个地缝钻进去，刘裕倒是好言安慰了几句。
不久，各处败兵们陆陆续续来到建康，纷纷传言，卢循的水军有几十万，船只前后相接有数百里，船高十多丈，把建康的将士们都吓得够呛，孟昶、诸葛长民等人都建议刘裕退到长江北岸，和大部队会合之后，再与卢循决战。刘裕道：“现在敌人就要到了，人心浮动，都想逃跑。我要是带头一走，那京城就会出现大逃亡，我们的军队立刻就要崩溃。你还能逃得到江北么？就算是逃到了江北，江北的军队也早就闻风散了，还能集合起来决战么？也不过是多拖延几天罢了。现在京中的士兵虽然少，但与卢循一战那是足够了。如果胜了，君臣同庆；如果败了，以身殉国，决不能逃跑苟活。”
孟昶再三恳求刘裕撤退，刘裕就是不听。孟昶大哭：“当初你要北伐燕国，大家都不同意，只有我赞成，导致现在卢循祸害国家，这是我的罪啊。我当以一死以谢天下！”刘裕很生气，对他道：“等我打完这一仗，你再死也不迟。”但孟昶一回家就吃毒药自杀了。对孟昶这种做法，刘裕不可理解，但也只有叹气而已。
卢循听说刘裕以神速赶到建康，他一开始并不相信，后来接连从俘虏口中得到确认，他又害怕起来。他和徐道覆商量，不如转攻江陵，占据江、荆二州，割据一方，对抗东晋。徐道覆道：“我军连连大胜，士气正旺，又有十余万大军，上千艘战舰，正是乘胜追击，直取建康的有利时机，你却要后撤。如果刘裕调集优势兵力，再来攻你，到时候你能打得过他么？”卢循想了很多天，最后还是同意了徐道覆，带大军顺江而下，杀向建康。
卢循的舰队开到建康以后，先是直奔新亭，在城头观望的刘裕不由大惊，接着卢循的舰队又转向西岸，停在蔡洲，刘裕又是一喜。旁边人不理解，问他为什么先忧后喜。刘裕道：“如果贼兵从新亭直接杀进来，那我们根本挡不住他们，只能回避，胜难料；现在贼兵却回去停泊在西岸，那他们必将成为我的俘虏！”
其实徐道覆本来是命令舰队杀进新亭的，但卢循却吓得大惊失色，急忙派人调徐道覆的舰队回来。徐道覆对卢循道：“我们可以从新亭、白石垒一线登陆，然后烧掉所有舰船，破釜沉舟，激励战士，数路并进，刘裕必成为我们的俘虏！”卢循则担心道：“我们的大军还没有到建康，不要急着决战，等后面所有的部队上来再说吧。”徐道覆一再请求，这次卢循却坚决起来，就是不让进兵。徐道覆没有办法，走出来后自语道：“这家伙干不成事，我终将为他所误。如果我能为英雄卖命，就算是平定整个天下都算不了什么！”
因为卢循的军队在路上先等徐道覆来援耽搁了一些日子，与刘毅打仗又被阻挡了一些日子，听说刘裕在建康再犹豫了十多天，来到建康后又停在蔡洲不肯前进，又是十来天。这样刘裕便得到了充足的时间来调集军队，首先北伐的军队赶了回来，接着各地勤王的军队也赶来了。卢循在蔡洲待了十多天以后，整个京城防线已经被晋军防守得如铁桶般严密。这时卢循再想进攻，根本就没有机会了。他亲率大舰去攻石头城，哪里能攻得下来。
徐道覆见强攻不成，便想了个办法。他派老弱残兵扮成精锐部队乘大船向北，进攻白石垒，以吸引刘裕主力。因为白石垒也是江滨要害，刘裕留参军沈林子与徐赤特守石头城，自己带着刘毅、诸葛长民率兵守白石垒。刘裕临走时怕卢循乘虚攻石头城，嘱咐二将只可守城，不可出战。
卢循见刘裕果然带重兵去防白石垒，急令徐道覆去攻石头城。徐道覆率军先攻破石头城前的查浦垒，查浦守将刘钟退回石头城。徐道覆焚毁查浦上的工事，乘胜进军至张侯桥，并在张侯桥安营。他料到晚上晋军必要偷袭，派秦用、范崇民、林俭、刘稷四将埋伏在外，留少数士兵守在营中。
石头城的守将徐赤特当晚就要偷袭徐道覆的营寨。沈林子说主力都让刘裕带出去了，不可轻易冒险，况且刘裕也说过，只可守城，不可出战，极力劝阻。徐赤特不听，执意带两千士兵出战。结果中了徐道覆的埋伏，全军覆没，只有他一个人逃回石头城。徐道覆趁势攻城，沈林子赶紧点火向刘裕报信求救。刘裕在白石垒望见信号，命令参军朱龄石率军回援。徐道覆一时强攻不下，又见晋军援军到来，便带兵撤退了。
刘裕回到石头城后，问明情况，立斩徐赤特，并号令三军：“三军只需坚守，不许出战！有违令者，以徐赤特为例！”
于是，晋军坚守建康，从不出战。卢循围城两个多月，没有任何进展，不久军粮出现问题。他派兵去建康周围的丹阳、京口等城去劫粮，这些城池难以攻下，而城外的粮草都早就割光，收入城中。卢循没了粮草，只好退兵，临走时对徐道覆道：“我们去夺取荆州，仍能据有东晋三分之二的领土，还有实力和刘裕争一争。”徐道覆见事已至此，攻不能攻，守又无粮，只好派大将范崇民领精兵一万守住南陵，以防刘裕从后掩袭，和卢循带大军退回浔阳。
晋将听说卢循退兵，都向刘裕请兵追击。刘裕道：“卢循并非战败，而且战舰比我们的优良，水军也比我们强，不可追击。如果去追必中埋伏。”
刘裕遂在建康招募新兵，修建水寨，建造巨舰，训练水军，排演水战，以增强自己在水军�