晉安帝復位後，劉裕掌握了東晉大權。劉裕本來是個出身貧苦的小軍官，在士族中沒有什麼地位，決定發動北伐。
公元409年，劉裕從建康出發，先出兵包圍了南燕（十六國之一）的國都廣固（今山東益都西北）。南燕的國主慕容超著急了，向後秦討救兵。
當時，後秦在北方是個比較大的國家。後秦國主姚興派使者到晉軍大營去見劉裕，說：「燕國和我們秦國是友好鄰國。我們已派出十萬大軍駐紮在洛陽。你們一定要逼燕國，我們不會坐視不救。」
劉裕聽了使者這番威脅的話，冷笑一聲說：「你回去告訴姚興。我本來打算滅掉燕國之後，休整三年再來消滅你們。現在既然你們願意送上門來，那就來吧！」
使者走了以後，有人對劉裕說：「您這樣回答他，只怕激怒了姚興。如果秦兵真的來攻，我們怎麼對付？」
劉裕泰然說：「你就不懂得這個理兒。俗話說：‘兵貴神速’，他們如果真的要出兵，就會偷偷出兵，何必先派人來通知呢？這完全是姚興虛張聲勢，嚇唬我們。我看自己也顧不過來，哪有什麼能力救人呢？」
不出劉裕所料，那時候後秦正跟另一個小國夏國互相攻打，還打了敗仗，更談不上出兵救南燕。沒有多久，劉裕就把南燕消滅了。
過了幾年，劉裕平定了南方的割據力量，再一次北伐，進攻後秦。他派大將王鎮惡、檀道濟帶領步兵，從淮河一帶出兵向洛陽方向進攻，自己親自率領水軍沿著黃河進軍。
那時候，北方鮮卑族建立的北魏開始強大起來，它的勢力已經發展到黃河北岸。北魏在北岸集結了十萬大軍，威脅晉軍。劉裕的水軍沿著黃河前進，有時風猛水急，晉軍的船隻被水衝到北岸，就受到魏兵的攻擊。
劉裕派水軍上北岸去打魏軍，魏兵就逃，等晉軍回到船上，他們又在北岸騷擾，弄得晉軍來回奔跑，沒法順利進兵。
劉裕擺出「卻月陣」 打敗魏兵滅掉後秦
劉裕派了一個將軍帶了七百兵士、一百輛兵車登上北岸，沿岸擺開一個半圓形的陣勢，兩翼緊緊靠著河岸，中間鼓出，當中的一輛兵車上豎了一根白羽毛。因為這種佈陣形狀像個月鉤，所以名叫「卻月陣」。
魏兵遠遠觀察著晉軍的佈陣，不懂是什麼意思，也沒有敢動。
一會兒，只見晉軍中間車上有人舉起白羽毛，兩側就湧出了二千名兵士，帶著一百張大弓，奔向兵車。
魏兵看看這個陣勢，也沒有什麼大不了，就集中三萬騎兵向河岸猛攻晉陣。晉陣上一百輛兵車上的弓箭齊發，仍舊擋不住魏兵。
沒料到晉軍在卻月陣後面，另外佈置好一千多支長矛，裝在大弓上。這種長矛約有三四尺長，矛頭特別鋒利。魏兵正向晉軍猛攻的時候，晉軍兵士們就用大鐵錘敲動大弓，那長矛往魏軍飛去，每支長矛就能射殺魏兵三四個，三萬名魏兵一下子就被射死了好幾千。其他魏兵不知道晉軍陣後還有多少這種武器，嚇得抱頭亂竄，全線崩潰。晉軍又乘勝追擊，殺死了大批魏兵。
劉裕打退魏軍，打通了沿黃河西進的道路，順利西進。那時候，王鎮惡和檀道濟帶領的步兵，已經攻下洛陽，在潼關和劉裕水軍會師。接著劉裕派王鎮惡攻下長安，滅了後秦。
劉裕滅了後秦，把他一個十二歲的兒子和王鎮惡留在長安，自己帶兵回南方。
過了幾年，晉安帝死去，劉裕認為時機成熟，就派人勸說剛剛即位的晉恭帝讓位。公元420年，劉裕即位做了皇帝，改國號為宋。這就是宋武帝。東晉王朝在南方統治了一百零四年，到這時候滅亡了。
