东晋义熙十二年(公元416年)八月，刘裕再一次北伐出征。这次北伐阵容非常豪华，而对于刘裕来说是志必得。大军被分成了五路：新野太守朱租石、宁朔将军胡蕃攻打阳城；龙骧将军王镇恶、冠军将军檀济前往许、洛；建威将军傅弘之、振武将军沈田子攻打武关；冀州刺史王仲德，由巨野入河；建武将军沈林子、彭城内史刘遵考，自许人河。九月，刘裕自己奉所部驻扎彭城，加领徐州刺史。
刘裕这次北伐可以说是风头做足，之所以派出五路大军进行讨伐，就是为了壮军威，到时跟朝廷汇报的时候有说头。更何况后秦在这个时候已经进入了衰落期，所以对于身经百战的刘裕来说，这是一个软得不能再软的软柿子。刘裕之所以这么兴师动众，其实完全是做样子给朝廷看。
刘裕的各路大军进展都十分顺利。而反观后秦这边，根本没有作出什么成效的抵抗。史书上用四个字来形容当时后秦对于刘裕北伐军的态度——“望风降服”。到了十月，军队就已经到达了晋的故都洛阳，并且包围了洛阳周围的军事重镇金墉，姚泓的弟弟平南将军姚洮，在万不得已的情况下归降了刘裕。为了宣誓自己的重新归来，晋军在洛阳简单修缮了已经阔别了许多年的晋室王陵。这也是刘裕宣扬自己是晋朝忠臣的一个重要举措。通过这个动作让外界知道，自己才应该是晋朝正统的继任者。
由于这次的北伐对于刘裕来讲是过于顺利了，刘裕认为他的这个举措可以让文武百官都看到他的功绩。尤其是自己重新修缮晋陵的举措一定会赢得朝中许多人的欢心。于是刘裕便再也不能按接住心中早已经有的意图。像当年的桓温和桓玄一样派左长史王弘还建康，“讽朝廷求九锡”。
一代枭雄，经于在这一刻露出了他本来的面目，刘裕的这个决定应该说是相当草率的，因为无论当时刘裕是有多么高的成望，有多么强的实力，或者说是有多大的信心保证这次北伐定皮功。他毕竟人在远离建康的关中地区。朝廷在江南，他却在西北，这时候请求这种明显带有篡位意味的东西，如果朝中有人反对，趁着刘裕不能返京再来个卢循叛乱，又或者朝中又出现两个谢安、王坦之之类的人物，那刘裕接下来的日子恐怕不会太好过。东晋朝廷虽然已经依附于他，但朝廷终究是朝廷，臣子也终究是臣子。刘裕的这个决定实际上是他人生当中的又一次赌博。
那边刘裕要求加赐九锡，在建康刘裕的心腹刘穆之得到了这个消息。刘穆之在当初刘裕讨伐桓玄的时候被任命为刘裕的主簿，相当于刘裕的秘书。应该说他是刘裕身边最值得信任的人。因此像当初的曹操将荀彧留在许都自己南征一样，刘裕北伐的时候便将刘穆之留在了建康，帮助他处理国内的事情，更重要的是帮助他看管住已经取得的权力。
在刘穆之主政的这段时间，史书上记载：“外供军旅，决断如流，事无拥滞。宾客辐转，求诉百端，内外咨禀，盈阶满室，目览辞讼，手答笺书，耳行听受，口并酬应，不相参涉，皆悉赡举。又数客昵宾，言谈赏笑，引日亘时，未尝倦苦。”可见，刘穆之是一个颇有政治才能的人物。但是，跟刘裕不同的是，他这样尽心尽力为的是东晋朝廷，而不是为了刘裕。当初他之所以加人到刘裕的阵营当中，也是为了能够灭桓玄乱党。所以从刘穆之的内心来讲他是坚决要保卫晋室的。他们二人的关系实在是和荀彧与曹操的关系太过相似了。
刘穆之得到主公这个消息之后，曾经他对刘裕的所有幻想都破灭了。原来刘裕跟桓玄没什么两样，都是想算位夺权的权臣罢了。因此刘穆之顿感国家无望十分忧愁，最后竟然就这样因为过度担心发病而死。
刘穆之死后，东晋朝廷因为实在没有办法回绝刘裕的要求，便只好下诏以刘裕“为相国，总百换、扬州牧，封十那为宋公，备九锡之礼，位在诸侯王上，领征西将军，司、豫、北徐、雍店州刺史”。这样，刘裕就等于重新走上了那些篡权前辈们所走上的道路，而封公这步正是由东汉末年曹操所作的，受到后世权臣纷纷效仿。刘裕可能根本没打算朝廷能给他。这回朝廷来了真的，他自己倒犹豫起来，毕竟自己离京城实在是太远了，万一出了什么事情实在是不好控制。于是，他便没有接受朝廷的这次封赏。
东晋义熙十三年(公元417年)正月，刘裕以儿子彭城公刘义隆镇守彭城，自己则率水军人河。这时候北方的另外一个政权北魏参与到了这场战争当中，准备夺一杯羹，于是派出步骑十万，占据了河津地区。刘裕便命诸军渡河击之。七月，刘裕由洛阳到达陕城。八月，扶风太守沈田子大破姚泓于蓝田，王镇恶也攻占了长安，活捉了姚泓。后秦就此灭亡。九月，刘裕也到了长安。
当时长安城内物资丰富，币藏盈积。刘裕将一部分浑仪、土圭等献给朝廷，其余珍宝珠玉则分给将帅。长安是西汉的故都，而汉朝的皇帝又是刘姓，这可真是风水轮流转。因此，刘裕便大肆谒拜在长安的汉高祖刘邦的陵寝，这实际上是在宣誓自己的正统地位，不但承接了晋还承接了汉。他还大会文武于未央殿，隐隐地已经有了帝王之相。
本来，刘裕完全可以乘胜前进，平定陇右，恢复晋疆域，可是就在这紧要关头，他却宁愿功亏一篑，留下十二岁的儿子刘义真为安西将军，镇守长安，自己却匆匆返回建康。结果后来这些刚刚得到的领土被夏政权的赫连勃勃所攻取，可谓是得而复失。
为什么刘裕会在形势片大好的时候返回建康呢？原来有个人死了，他心慌。
史书上是这样分析的：“辛未，刘穆之家，太尉格闻之，惊杨哀惋者累日。始，裕欲留长安经略西北，而诸将佐皆久役思归，多不家留。会穆之卒，裕以根本无托，遂决意东还。”
这也就是说，刘裕最主要的是因为刘穆之的去世，让他在朝中失去了“看守内阁”，权力有丧失的危险。所以，他才决定匆忙回京。
另外，已经出兵了很长时间，将士们普遍思念故土，士气低洛。当然，关于他这次放弃北伐果实还有另外的说法，认为“天中形胜之地，而以弱才小儿守之，非经远之规也。狼狈而还者，欲速成篡事耳，无暇有意于中原”。也就是说刘裕的北伐原本就是一个幌子，他真正的目的在于加大声势之后好进行篡位的行动。而刘穆之的去世给了他这样的一个机会马上回京。
东晋元熙二年（公元420年）六月壬戌日，刘裕大队人马来到建康，亲信傅亮马上入宫，“讽晋恭帝禅位于宋”。当然诏书他早就拟好了，只是让抄一遍就行。刘裕如愿以偿，终于达到了目的，是为宋武帝。
但是，刘裕本来有可能恢复华夏一统，做个民族式的历史人物，终于因贪念过早形成，最终也只做得个枭雄了。
