公元404年二月二十七日，刘裕等人在京口、广陵、历阳、建康四地同时宣布起义。
京口这时属于桓脩掌控，刘裕在这天早上城门还没开的时候让何无忌等人假装宣读诏书，穿着正装在等候入城。
等到城门一开，何无忌等人就说有诏书宣布，马上一拥而上。城内的一些官员看到这些穿西装打领带的人个个凶神恶煞，以为是抢劫犯斧头帮的，赶忙四散逃跑。何无忌等人一路直往桓脩办公室去。桓脩还在刷牙洗脸呢，啥事不知道，就被冲进来的何无忌等人剁了。京口宣布拿下。
广陵是桓弘的驻地。孟昶假装说天气不错，可以去打猎。在二十七日一早就把城门打开，说打猎需趁早。等到一批打猎的人出去后，孟昶、刘道规、刘毅等就带着五六十人，跟流氓地痞那样冲进城里了。
而桓弘还在吃早餐，喝着白粥暖身子。结果孟昶等人就来了。最后的早餐还没吃完，桓弘就升天了。广陵也告破。
但是建康和历阳这两个城的起义，就不顺利了。
历阳的诸葛长民刚准备起兵，就被刁逵抓了，历阳起义宣告失败。
而最为有趣的就是建康的起义。刘毅的哥哥刘迈和几个同伙原本是作为建康内应的。但是在起义前天却临阵退缩了。
这天刘裕派周安穆来通风报信，说该怎样怎样。结果刘迈这人一边听就一边抖，弄得房子都在晃。周安穆还以为地震了，抬头一看，刘迈脸色煞白，明显就是怕了。周安穆当即就觉得可能要凉凉，于是就说家里还在煲汤，马上骑马溜了。
刘迈本来就害怕了，结果当晚桓玄又写了信给他，本来是让他去地方任职的，但是桓玄在信里多说了这样一句：北府兵人心如何？你最近看刘裕有说些啥吗？
其实这句话并没有啥问题，只要你淡定，微微一笑就可以知道桓玄是问问的。但是刘迈这边还没抖完，那边就看到桓玄的信了，以为桓玄知道了起兵的事。吓得他马上做了最坏的决定，就是去——告密。
小编真的不知道为啥选告密，你和人商量了起义的事了，按理说已经是一条船上的人了。但是你又告密，不单只是害了别人，自己的结果肯定也不会好到哪去。这时刘迈最应该做的，就是迷惑桓玄，然后赶紧行事，哪怕逃跑也比告密来的好。
刘迈不知道衡量轻重，第二天就去跟桓玄告密了。桓玄先是震惊，然后就把建康的内应全都杀了。刘迈被桓玄暂时升官，但仅仅隔了一天，桓玄就说刘迈竟然放走了周安穆，把刘迈也剁了（看吧，这下好了）。
建康失败了，刘裕只好率军出击，发兵前至竹里（江苏句容）。
桓玄一看刘裕出动了，马上加封桓谦为征讨都督，自己就想着坚守不出（跟当时起兵反对司马元显时表现一样），打算在覆舟山（今天南京九华山公园）等刘裕来。
桓谦一看桓玄这举动，就是丧失战争主动权，马上劝桓玄要主动出击，现在自己才是皇帝，是讨伐逆贼，害怕就不行了。
桓玄于是派出吴甫之和皇甫敷去迎战刘裕，同时放了许多囚犯出来，说是大赦天下，想着招揽亡命徒。
今天覆舟山
公元404年三月，刘裕在江乘遇到了吴甫之。刘裕打仗就喜欢身先士卒，之前平定孙恩的时候就敢追人家几千人砍。现在遇到吴甫之，刘裕根本不怂，手拿长刀、骑着马大声呼喊就上了。一刀斩吴甫之于马下。
首战告捷的刘裕乘势到了罗落桥。皇甫敷在这里等候多时，一战把檀凭之杀了，稳住了桓玄的军队。
刘裕见这小子可以，更加兴奋，下令强攻，皇甫敷没见过这么不要命的，战败被杀。刘裕趁势前进，目标覆舟山。
桓玄这下可谓怂了，他一面让卞范之守住覆舟山，一面让桓谦守住东陵，自己就搞起了巫术，让巫师诅咒刘裕等人，想着这样击败他（呃，这，我该说啥好呢）。
巫术诅咒就进行了，桓玄还问别人：朕是不是要失败？
曹靖之这下不知道吃了什么豹子胆，竟然回答说：现在人神共怒，我怕是不妥了。
桓玄：人怨怒我知道，为何神还怨怒我啊？你给我解释解释。
曹靖之：拆毁了晋室的宗庙，而自己却不供奉祖先，只立了父亲一个，这就是他们愤怒的原因了。
桓玄：这，你为什么不早说。
曹靖之：之前全都是拍马屁的说你怎么厉害，我实在不敢说。
桓玄这下又气又怕，但是又无能为力。
刘裕来覆舟山的时候，手下才几千人，而桓玄有两万大军。硬碰硬的话，桓玄并不怕的。但是刘裕有计谋，他下令让军队的所有老弱病残登上覆舟山东边，全都穿上披风（样子很酷），手里拿着旗帜，一边挥舞一边前进。
桓玄的斥候前来探报，一看红旗招展，锣鼓喧天，人山人海，马上跑回去汇报：刘裕兵马漫山遍野，不知道有多少人。
桓玄一听，当时就不得不服了，脚软让几个人扶着。同时下令让人支援覆舟山。
刘裕可不怕对方人多，拿着大刀就冲在前面，士兵们见大佬都这样了，也跟着一起进攻。而这时又刮起了东北风，刘裕正好在上风口，当即下令放火。桓谦等一战溃败。
覆舟山一战后，桓玄已经没办法守住建康了。但是他嘴上却大喊：我要和刘裕决战，不死不休。
但是刚说完决战，当晚就带着自己几个儿子乘船溜了，脚底抹油，走的比谁都快（说就天下无敌，做就有心无力）。
建康就此被拿下，刘裕让司马遵掌管朝政，宣布恢复晋室。
四月，刘裕被起义的人推举为盟主，掌控了东晋的实际权力。
桓玄虽然丢了建康，但是皇帝还在自己手里，因为他登基后，把皇帝放在寻阳当平固王。跑出建康后，桓玄马上往寻阳赶，那里还是自己的地盘。
这时郭昶之给他提供了军队，桓玄收拾东西，带着皇帝（晋安帝），往老巢江陵去了，还下令百官都要随行，不得离开。
到了江陵后，桓玄还集结了两万多人，还有水军，架势看上去还是可以的。但是桓玄这时的想法却十分怪了。
首先他不是想怎么破敌，而是把重点放在了修自己的起居注上，还要人说这不是自己的错，是官员们的问题，才导致他的失败。
接着就是怀疑别人会背叛他，一看到别人有啥举动，不管是逃跑的、里通国外的要杀头，就连随地扔垃圾，上班迟到的也要杀头。这一下，人心思变已经是无法挽回了。
刘裕可不会放虎归山，看到桓玄逃了，立马下令追击。何无忌击败何澹之，拿下湓口，进而攻下寻阳。这时刘毅和何无忌合兵，目标直指江陵。
桓玄一看这来的那么快，不能等了，带着二百艘战船就出击，想着和何无忌等决战（早干嘛去了）。
公元404年五月，桓玄和刘毅等在峥嵘洲相遇，准备决战。但是桓玄内心早都想逃了。在率军出发的时候，他就让徐放去和刘裕讲和，说只要刘裕退兵，就他平分天下，绝不反悔。但是徐放说：刘裕是主谋，刘毅的哥哥被你杀了，我看他们应该不会和谈，我只能将信给何无忌了。（这，人心没了，都想跳槽了）
没办法的桓玄只好和刘毅等决战。双方这时的兵力，刘毅也才几千人，桓玄依旧兵力占优。但是桓玄又展现出他十足笨蛋的行为，他竟然预演逃跑的方法，让士兵们实在看不下去，完全失去斗志。
而刘毅趁着大风马上发动了进攻，桓玄一看人家来了，马上就烧毁辎重逃跑，带着皇帝就回江陵了。
五月二十三日，桓玄回江陵，冯该看到还有机会，就劝说再次决战，说不定还有机会。但是桓玄怎么都不肯，收拾东西说留得青山在不怕没柴烧。打定心思要逃了。
五月二十四日，听说桓玄要走了，江陵大乱，大伙都想着大难临头各自飞。桓玄也不管那么多，带着几百人就跑。
刚到城门口，他的手下就想着刺杀他，结果被桓玄躲过，一路艰险才上船。
已经穷途末路的桓玄不知去哪，这时一个叫毛修之的说可以去蜀中，桓玄一时没有选择，只好答应，结果就此把性命丢了。
五月二十六日，桓玄到了枚回洲，看到了毛修之的侄子毛佑之。毛佑之看到桓玄，马上下令放箭。桓玄两个手下以身挡箭，结果都身中几十箭丧命。而即使有人挡，桓玄还是中箭了，儿子桓升只能帮他拔箭。
益州都护冯迁看桓玄已经不能逃了，拿着钢刀就跳上船。桓玄中箭不起，看到冯迁拿刀过来，一边拿头上的玉簪一边说：你是谁啊，竟敢杀当朝天子。
冯该看桓玄都这样了，还嘴硬，就回了句：我就是杀天子的贼臣。说完，手起刀落，把桓玄了结了。这位篡位的桓玄，就这样死在了冯迁手上，年仅36岁。他的手下等也悉数被杀。桓玄的楚国，就这样烟消云散，仅仅存在了80天。
桓玄死后，他的弟弟桓谦暗中举哀，上了谥号：武悼皇帝。
当时有一首童谣，唱的是这样的：长干巷，巷长干。今年杀郎君，后年杀诸桓。（郎君指的是司马元显）把桓玄的事情就这样唱出来了。
刘毅看到桓玄的尸体后，把他的头颅送到了建康，挂在大桥上，百姓们拍手称快（桓玄失败是桓玄自己选的）。
刘裕得势后继续进攻桓氏残余势力，并在之后几年，先后平定了各方，彻底掌控了东晋。
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