公元415年正月底，刘裕再次发动了征讨荆州的战争，并在几个月里打败了荆州刺史司马休之和他的同盟雍州刺史鲁宗之。五月，司马休之和鲁宗之一帮人都逃去投奔后秦。
于是朝廷下诏加太尉刘裕为太傅兼扬州牧，可以带剑穿鞋上殿，入朝也不用一步一趋，拜见皇上时赞礼官只称官衔而不直呼其名（所谓“剑履上殿，入朝不趋，赞拜不名”，权臣的最高礼仪）。同时任命他弟弟兖青二州刺史刘道怜为负责荆、湘、益、秦、宁、梁、雍七州军事都督、骠骑将军、荆州刺史。刘道怜贪婪卑鄙，毫无才能。刘裕任命中军长史晋陵太守谢方明为骠骑长史、南郡相。刘道怜府中的事情全部得咨询谢方明，由他定夺。谢方明是谢冲的儿子。
七月的最后一天，发生日食。八月十三，刘裕回到建康，坚决辞去太傅和州牧，但接受了其他的任命。朝廷还任命他的世子（即嫡嗣继承人）豫章公刘义符为兖州刺史。
九月十八，东晋大赦。九月二十六，谢裕去世，朝廷任命刘穆之接替他为左仆射。这月，林邑人再次入寇交州，但被州里的将领击败。
公元416年春正月，东晋加刘裕兖州刺史、负责南秦州。到这时，刘裕都督的地盘已达到二十二州。刘裕又让世子刘义符为豫州刺史。
二月，朝廷又加刘裕为朝廷内外大都督。刘裕宣布戒严，准备讨伐后秦。在刘裕征服了山东的南燕和四川的西蜀后，北方的主要割据势力只剩下主要在黄河以北的北魏和西北的后秦。朝廷下诏加刘裕领司、豫二州刺史，任命他的世子刘义符为徐、兖二州刺史。琅邪王司马德文请求去为大军开路，同时修敬北方的宗庙山陵；朝廷下诏准奏。
五月十六，朝廷又加太尉刘裕领北雍州刺史。八月初一，东晋大赦。
宁州献琥珀枕头给刘裕。刘裕知道琥珀能够治疗金创，得到这个礼物非常高兴，马上令人将它捣碎了分别赐给准备北伐的将士作为疗伤的药品。
刘裕任命世子刘义符为中军将军，负责太尉的留府事务。刘穆之担任左仆射，同时负责监军和中军两府的军司，入居东府，总摄朝廷内外大权。刘裕还任命太尉左司马东海人徐羡之作为刘穆之的副手，让左将军朱龄石守卫宫殿和各省，让徐州刺史刘怀慎守卫京师，派扬州别驾从事史张裕担任留州事。刘怀慎是刘怀敬的弟弟。
刘穆之在内总理朝政，对外供应军旅。他办事果断迅速，从不拖拉耽搁。他每天都有很多宾客找上门来，对他有各种各样的要求和申诉；而朝廷内外不是咨询他，就是有要事禀告他，因此他的府前总是车水马龙。刘穆之经常一边看着文件，一手签答书信；耳朵听着这事，嘴上还应酬着其他；而且互不干扰，所有事情都处理得清清楚楚。他又喜欢宾客上门，总是谈笑风生，好几天这样下来都不觉疲倦。他稍微有点闲暇，便亲手写书，或鉴别校定。他禀性奢侈豪爽，用食非常讲究阔气，每早总要预备十人的用餐，从来没有单独用膳过。他曾经跟刘裕坦白说：“我家本来贫贱，总是缺乏生活必需品。自从担任官职以来，虽然也总想着如何简朴节约，然而现在日常的所须，的确有点过于丰盛。但我可以向明公保证，除此之外，我没有一分一毫对不起明公的地方。”中军咨议参军张邵跟刘裕说：“人的生命十分脆弱，什么事都可能发生。明公应当做好长远的考虑。刘穆之如果偶然发生什么不幸，谁可以取代他？明公的事业如此宏伟，如有什么不测，该怎么办？”刘裕说：“那自然只有委托刘穆之和爱卿了。”
八月十二，刘裕从建康出发，派龙骧将军王镇恶和冠军将军檀道济率领步军从淮河和淝水向许昌和洛阳一带进发；派新野太守朱超石和宁朔将军胡藩直奔阳城；派振武将军沈田子和建威将军傅弘之直奔武关；派建武将军沈林子和彭城内史刘遵考率领水师从石门出发，由汴水进入黄河；派冀州刺史王仲德负责前锋各军，开凿巨野进入黄河。刘遵考是刘裕的族弟。刘穆之跟王镇恶说：“刘公现在将伐秦的重任委托给你，请将军自勉！”王镇恶说：“我不攻克关中，发誓不再渡江回来！”
刘裕出发后，青州刺史檀祗就从广陵率领部众到涂中来讨伐一些亡命之徒。刘穆之担心檀祗会闹兵变，便打算派军队去阻止他。当时檀韶担任江州刺史，张邵说：“如今檀韶占据中游，檀道济又担任北伐大军的首领。如果檀家人有反叛的迹像，那么我们太尉的大府立刻就会陷入危险。我看不如派人先去慰劳他们，看看他们到底是怎么回事。我想应该没什么好担心的。”刘穆之这才作罢。
这月，刘裕抵达彭城，加领徐州刺史；又任命太原王司马玄谟为从事史。
当初，司徒左长史王廞反叛失败时，沙门僧人昙永藏匿了他的幼子王华，让他提着衣裳包袱跟随着自己。渡口的巡逻有疑心，昙永便假装呵斥王华道：“你个奴才，怎么不走快点！”接着捶打了他几十下，因此蒙混过去。后来遇到大赦，王华回到三吴地区。因为不知道他父亲是死是活，所以王华日子过得十分简朴，粗布蔬食，并断绝和他人交往，也不出仕，这样过了十多年。刘裕听说王华的贤良，想启用他，便为王廞举办丧事，让王华制作服丧的衰衣。服丧完毕，刘裕聘他为徐州主簿。
王镇恶和檀道济顺利进入后秦境界，一路上捷报频传。后秦将领王苟生在漆丘投降王镇恶；后秦徐州刺史姚掌则在项城投降檀道济。各个卫戍镇所的守将都望风投降。只有新蔡太守董遵坚守城池。檀道济不久便攻拔新蔡，生擒了董遵。董遵被绑着送到军门时，他厉色斥责道：“古代的帝王征伐他国时，总是以礼对待士大夫。使君现在怎能以不义出征，又以非礼对待国士？”檀道济大怒，把他杀了。檀道济接着又攻克了许昌，生擒后秦颍川太守姚垣和大将杨业。沈林子从汴水进入黄河，襄邑人董神虎聚众一千多人来降。刘裕聘他为参军。沈林子和董神虎一道进攻并占领了仓垣，守卫在那里的后秦兖州刺史韦华投降。董神虎擅自回到襄邑，被沈林子杀了。
后秦东平公姚绍听说晋兵即将来到，急忙赶回长安，跟后秦君主姚泓说：“晋兵已经过了许昌，豫州和安定太过孤立而且遥远，难以救卫。陛下应当将那里的部队和人口都迁徙到关中，好充实京都附近的力量。这样一来，我们还可以得到十万精兵，足以横行天下。即使晋和夏交替入侵，我们也不至于亡国。不然，晋兵攻打豫州，夏兵攻打安定，我们将如何对付？这事情已经明摆在这里，陛下应当迅速作出决定。”左仆射梁喜反对说：“齐公姚恢镇守安定，很有威名，岭北人都怕他。镇里的民众已经和赫连勃勃（夏王）接下深仇，理应死守，不会有二心。赫连勃勃最终是不能越过安定远寇京师的。如果我们失去安定，敌虏的人马必定会来到郿、雍一带。如今关中的兵力足以抗拒晋军，怎么能在尚未有忧患危险时，就自己先削减地盘和势力。”姚泓听从了他的建议。吏部郎懿横暗地里跟姚泓说：“姚恢在广平事件中，忠于陛下并立了大功。自从陛下即位以来，还没有给他任何特殊的赏赐作为报答。如今把他派在外头等于是置他于死地，在朝廷里他也不参与朝权。安定的百姓都认为他们地处偏远，境况危险，又靠近敌寇，所以盼望南迁的十有九家。如果姚恢率领几万精兵，大张旗鼓地进逼京师，不是将成为社稷的大负担吗？陛下应当征召他回到朝廷，好安慰他的心迹。”姚泓说：“姚恢如果怀有不臣的野心，征召他回来不是正好加速祸殃吗？”于是没有听从。
再说王仲德的水师进入黄河，即将进逼滑台。北魏兖州刺史尉建非常害怕，便率领部众弃城逃跑，北渡黄河。王仲德顺利进入滑台，向外头宣言说：“晋军本来只不过想用七万匹棉布丝帛向魏国借路行军而已，不料魏的守将竟然这么快就弃城离去。”北魏君主拓跋嗣听说后，派遣中领军叔孙建和公孙表从河内向枋头进发，趁机带兵渡过黄河，在滑台城下杀了尉建，把他的尸体投进黄河。叔孙建然后在城下呼喊王仲德的部众，责问他们为何无理入侵。王仲德让他的司马竺和之在城上给他们回话，说：“刘太尉派王征虏从黄河进入洛阳，目的是要清扫皇家山陵，并不敢入寇魏国境地。魏的守将自行放弃滑台而去，王征虏只不过暂借空城，让大军休整一下而已。我们很快就会往西进军，不会影响晋魏的友好关系。将军何必扬旗擂鼓，这般耀武扬威呢！”
拓跋嗣又让叔孙建去责问太尉刘裕。刘裕用很谦诚的言辞向他致歉说：“洛阳是晋以前的都城，现在却被羌人占据。晋想修复皇家山陵已经很久了。那些背叛的宗族成员，像司马休之、司马国璠兄弟，还有鲁宗之父子，都是晋的蠹虫，而羌人收留了他们，成为晋的后患。如今晋将要讨伐他们，现在只是向魏国借路而已，实在不敢做任何不利于贵国的事情。”北魏河内镇将于栗磾一贯有勇猛的威名。他在黄河上修筑堡垒防备敌人入侵。刘裕写信给他，在信封上题写“黑槊公麾下”。于栗磾喜欢使用黑槊，并以此自我标榜，所以刘裕这样称呼，让他高兴。北魏因此拜于栗磾为黑槊将军。
冬十月，东晋大军继续西进。后秦的阳城和荥阳二城都望风而降，东晋大军于是进至成皋。后秦征南将军陈留公姚洸镇守洛阳，派使者到长安去求救。后秦王姚泓派越骑校尉阎生率领三千骑兵去救，又派武卫将军姚益男率领步兵一万去帮助守卫洛阳。姚泓还派并州牧姚懿往南进驻陕津，作为他们的声援。宁朔将军赵玄劝姚洸道：“晋寇越来越深入了。现在人心惶惶，我们显然众寡不敌。如果出战打不赢，那么大事就完了。将军应当集中各个卫戍城镇的兵马，坚守金墉，等待西边的大军前来相救。只要我们守住金墉，晋兵必不敢越过我们西进。这样我们可以不用出战，坐着看他们的好戏。”司马姚禹暗中和檀道济私通款曲，而主簿阎恢和杨虔也都是姚禹的党羽。他们都十分嫉妒赵玄，便跟姚洸说：“殿下以英雄威武的经略，担任朝廷的方面大员。如今关闭城门，向敌人示弱，难道不怕被朝廷指责吗？”姚洸觉得有理，便派赵玄带上一千多人往南去守卫柏谷坞，派广武将军石无讳往东去守卫巩城。赵玄哭着跟姚洸说：“我受到今皇和两位先帝的厚恩，本来也就打算以死相报。但明公不采用忠臣的建议，却被奸人所误。将来必定后悔，但却是来不及了。”
不久后，成皋、荥阳、虎牢的守将都投降了东晋，檀道济等人于是长驱直入。石无讳来到石关时，看大势不妙，害怕得急忙逃回去。龙骧司马荥阳人毛德祖和赵玄在柏谷大战。赵玄兵败，自己身上受了十多道创伤，还坚持阵地，大呼大喊着指挥作战。赵玄的司马蹇鉴冒死抱着赵玄哭泣，赵玄跟他说：“我的创伤已经太重了，但先生应当赶快离去！”蹇鉴说：“将军要不行了，我应当和将军一道去死。我岂能自己一走了之！”便和他一块战死。姚禹偷爬出城墙去投奔檀道济。
十月二十，檀道济兵临洛阳城下。两天后，姚洸出降。檀道济俘获了四千多后秦人。很多人居然建议要把他们全部活埋，好向后秦示威。檀道济说：“吊民伐罪，正在今日！”便把他们全部释放遣返。于是洛阳一带的汉人和少数民族都无比感激和欢悦，前来归降的很多。阎生率领援军来到新安，姚益男来到湖城，先后听说洛阳已经陷落，便不敢继续前进。
十一月十六，朝廷下诏派兼司空高密王司马恢之去拜谒和修复皇家的五座陵园，并在那里安置守卫。太尉刘裕任命冠军将军毛修之为河南和河内二郡太守，代理司州的事务，出镇洛阳。
刘裕派左长史王弘回到建康，暗示朝廷赐给他九锡。当时刘穆之执掌留府的朝政，但旨意却从北边下来。刘穆之因此既惭愧又恐惧，随后就生了大病。王弘是王珣的儿子。十二月二十九，朝廷下诏任命刘裕为相国、总理百官、扬州牧，封他为拥有十郡的宋公，并预备了九锡大礼，地位在诸侯王之上。同时还封他为征西将军、司、豫、北徐、雍四州刺史不变。刘裕推辞不肯接受。
西秦王乞伏炽磐派使者去见刘裕，请求出击后秦，为东晋效力。刘裕于是拜乞伏炽磐为平西将军、河南公。
同时在这期间，后秦先后发生由并州牧姚懿和征北将军齐公姚恢领头的两场内乱。虽然他们先后都被东平公姚绍率领的后秦军队镇压了，但后秦的军事实力受到很大打击。
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