姚興確實不僅僅是虛張聲勢，他還真的派大將姚強率1萬精騎前往洛陽，準備與當地的姚紹一起合兵，前來廣固救慕容超。不巧的是，赫連勃勃大敗後秦兵，姚興自顧不暇，忙追回姚強的1萬精騎還衛長安。姚興的使臣韓範見狀大嘆，「真是天亡燕國啊」。正好，劉裕密使趕到，思忖一番，韓範便歸降東晉。
義熙六年（410年）正月初一，南燕國主慕容超登上天門，在城牆上朝會群臣。初二，慕容超與寵愛的侍姬魏夫人登上城牆，看見東晉軍隊的強盛景況，握住對方的手相對哭泣。韓規勸說︰「陛下遭受險惡的命運，正應該不懈努力，強行振作，用來鼓舞將士百姓的斗志，怎麼能做這小女子似的痛哭流涕的事呢？」慕容超擦了擦眼楮上的眼淚，表示歉意。尚書令董詵規勸慕容超設降，慕容超大怒，把他囚禁起來。
初五，劉裕動員全部兵力，奮力攻城。慕容超與左右侍衛幾十個騎兵越過城牆突圍出去，被東晉軍隊追上抓獲。劉裕殺了王公以下的3千多人，沒收的家庭人口也有1萬多，拆毀了廣固城牆。把慕容超押回建康，斬首。時年26歲，在位6年。
對此，司馬光評價說︰「晉自從南渡長江以來，國勢神威，不得伸展振作，致使戎狄異族，橫行無忌，如猛虎船吞噬中原。劉裕開始指揮王家軍隊，平定華夏東部地區。但是，他卻不在這個時候禮賢下士，旌表俊才，安慰平撫疲憊的百姓，提倡謙抑詳和的世風，清除破敗污穢的劣政，使有識之士望風響應，各地遺民踮腳盼望，反而卻要變本加厲地肆意而為，大開殺戒，以此快慰自己一時的憤怒。查閱他的所作所為，竟連苻氏姚氏都趕不上，這也正是他不能平定四海，成就一番美好大業的真正原因。」
六月，朝廷任命劉裕為太尉、中書監，加授黃鉞。劉裕接受了黃鉞，其他的職位卻堅決推辭。
義熙七年（411年），正月十二日，劉裕回到建康。兗州刺史劉藩率領孟懷玉等幾位將領追擊盧循到達五嶺以南。二月初五，孟懷玉攻克始興，殺死了徐道覆。三月，劉裕開始接受太尉、中書監的職務。
之後，劉裕受詔討伐，先後平定了盧循、劉毅等人的叛亂。盧循兵敗投水自殺；劉毅兵敗，自縊于江陵。
義熙十二年（416年）三月，劉裕動員軍隊嚴加戒備，準備討伐後秦（十六國之一，羌族姚萇所建，都長安即今陝西西安）。
八月十二日，劉裕率大軍從建康(今南京)出發，兵分幾路，水陸並進再次北伐。派遣龍驤將軍王鎮惡、冠軍將軍檀道濟帶領步兵從淮河、淝水向許昌、洛陽進發；派遣新野太守朱超石、寧朔將軍胡藩進軍陽城；派遣振武將軍沈田子、建威將軍傅弘之進軍武關；派遣建武將軍沈林子、彭城內史劉遵考帶領水師從石門出發，自汴水入黃河；派遣冀州刺史王仲德督領前鋒的幾支部隊，開通鉅野被淤塞的舊河道，進入黃河。
十月二十二日，檀道濟攻下洛陽。安帝下詔派遣兼司空、高密王司馬恢之修復拜謁5位皇帝的陵墓，並設置守衛部隊。太尉劉裕任命冠軍將軍毛之為河南、河內二郡太守，代理司州的政事，戍守洛陽。
此時，太尉劉裕派遣左長史王弘返回建康，委婉地向安帝請求，加授自己九錫。十二月二十九日，安帝下詔任命劉裕為相國、總百揆、揚州牧，加封為食邑10郡的宋公，備辦九錫的禮儀，尊位在各諸侯王之上，劉裕推辭，不接受任命。
義熙十三年（417年）七月，太尉劉裕抵達陝城（今河南三門峽市西），沈田子、傅弘之等率兵進入武關（今陝西武關），後秦的守將紛紛棄城逃走。
九月，劉裕抵達長安，王鎮惡在灞上（今陝西西安市東南）迎接。劉裕慰勞他說︰「是你幫助我完成了霸業！」王鎮惡恭維地說︰「全仰賴您的英明指揮和威望，各位將領的努力，我有什麼功勞！」劉裕笑著說︰「你難道要學習馮異（東漢中興名將）嗎？」劉裕在長安謁漢高祖劉邦的陵墓，又在未央殿召見文武大臣，一時間風光無限。
劉裕下令沒收後秦的宗室祭祀用具彝器、渾天儀、測日儀器土圭、計程用的記里鼓、指南車等，送往建康。其余金銀玉石、綾羅綢緞、稀世珍寶都賞賜給將士。
劉裕提議遷都洛陽。諮議參軍王仲德說︰「不尋常的事，本來不是尋常人所能接受，一旦遷都，必然引起舉國驚駭騷動。如今軍隊在外作戰已久，人心思歸，遷都的計劃，不能提出討論。」劉裕才作罷。
東晉安帝司馬德宗下詔封宋公劉裕為宋王，采邑增加10個郡，劉裕辭讓，沒有接受。
十一月初三，東晉左僕射、軍司劉穆之去世。太尉劉裕听說後，一連幾天震驚悲痛，不勝哀惋。當初，劉裕打算留在長安，繼續征服西北。但是，東晉的各位將領都因長期征戰，思念故土，大多數都不願留下。正巧，劉穆之去世，劉裕鑒于朝中沒有可以托付的人，才決定東返。
劉裕準備離開長安，令關中百姓非常失望。因為長安自晉愍帝建興四年（316年）被匈奴人佔領後，已經100多年了。三秦（舊時泛稱陝西為「三秦」）父老聞劉裕將返回江南，都痛哭流涕地來到大營門前訴說︰「我們這些殘余的漢人，沒有接受朝廷的教化，至今已有100年之久，直到今天才看到漢民族衣冠裝束，人人都互相慶賀。長安十陵是你們劉家的墳墓，咸陽宮殿是你們劉家的住宅，你放棄它們想要去哪里！」劉裕也很傷感，安慰他們說︰「我接受朝廷的命令，不敢擅自停留。感謝諸位懷念故國的誠意，現在留下我的次子與文武賢才共同鎮守這里，希望你們和好共處。」
劉裕在長安只停留了3個月，臨走前他封自己年僅12歲的兒子劉義真為雍、秦2州刺史，留守長安；封王鎮惡為安西司馬、馮翊太守，與劉裕的參軍王修共同在長安輔佐劉義真。然後堂而皇之地說︰「我接受朝廷的命令」，就拍拍走了。
十二月初三，劉裕從長安出發，自洛水進入黃河，開掘汴渠東返。那麼，劉裕為什麼要急著趕回江南，放下他劉家曾經的宮殿、陵墓和臣民而不顧呢？
有人分析，劉裕回建康的真正原因只有一個，那就是篡奪帝位。第一，出身寒門的劉裕經過十幾年的南征北戰、東討西伐，在軍事上已經賺得第一桶金，成為一個暴發戶，他的目標已經由單純的軍事領域，轉向政治領域。在他看來，任何千秋功業、顯赫地位，都不如當皇帝來得實在，能夠世代相傳、流芳百世。他絕對不會放棄已經到手的資質和可能性。第二，劉裕如果留在北方稱帝，顯然是白手起家，難度太大。再說，南方的東晉依然繼續偏安，憑他當時的實力，很難將其統一起來。當然還有其他一些原因，最終劉裕放棄了經營北方的念頭。
義熙十四年（418年）正月二十六日，東晉太尉劉裕抵達彭城，解除戒嚴。瑯邪王司馬德文提前返回建康。
至此，劉裕實際上控制了東晉朝政，成為權傾天下的顯赫人物。面對當時豪強橫行、廣行兼並的現象，劉裕大行懲戒，嚴肅綱紀，誅殺藏匿亡命的豪族之士多人，致使「豪強肅然，遠近知禁」。
有詩為證︰
寄奴談笑取秦燕，愚智皆知晉鼎遷。
獨為桃源人作傳，固應不仕義熙年。
——南宋陸游《書陶靖節桃源詩後》