元兴三年（公元404年）二月，刘裕与何无忌率百余亲兵起事，杀了兖、徐二州刺史桓修，占据京口。孟昶亦与刘毅、刘道规等率数十人杀了青州刺史桓弘，占据广陵。刘裕又派刘毅去杀了豫州刺史刁逵，占据历阳。然后传檄各地，讨伐桓玄。桓玄派顿丘太守吴甫之、右卫将军皇甫敷等去京口抵御。三月初，刘裕在江乘亲执长刀，冲入敌阵，杀了吴甫之，又南进到罗落桥，斩了皇甫敷。桓玄听说二将出师不利，又派桓谦和何澹之屯东陵，卞范之屯覆舟山西，计有兵2万。刘裕于次日上午率军进到覆舟山东，命体弱兵丁登山树旗，作为疑兵，其余兵卒分数道并进，一眼望去，满山遍野尽是刘裕之兵。派出的侦察兵回去报告说：“刘裕军队满处都是，不知道有多少。”桓玄更加忧恐，赶紧带着儿子桓升、侄儿桓濬及亲兵数千人挟着安帝出逃，途中被叛兵所杀。

    一个月后，桓谦、桓振等聚集残余，重新攻陷江陵，为桓玄举哀，谥为“武悼皇帝”。

    第二年（公元405年）正月，刘毅等恢复江陵，晋安帝返回建康复位。至此，一出桓玄篡位称帝的活剧遂告终结。