东晋元兴二年，盘踞荆州的桓玄率领大军顺江东下，攻破建康废掉晋安帝，正式篡晋称帝建立楚国。此时的东晋朝廷早已腐朽不堪，世家大族沉迷清谈，各地州郡望风而降，整个江南几乎无人敢站出来反抗桓玄的统治。唯有出身北府兵底层的刘裕，暗中联络了一批北府旧将，在京口密谋起兵，就此拉开了平定桓玄之乱的序幕。
桓玄掌权后早已察觉到刘裕的威望，他曾对左右说“刘裕足为一世之雄”，试图以高官厚禄拉拢这位北府兵核心将领，封他为徐、兖二州刺史，却始终不敢真正信任他。刘裕表面上假意顺从桓玄，借着出镇京口的名义脱离建康控制，暗中迅速集结起散落各地的北府旧部。元兴三年二月，刘裕亲率数十名亲信在京口发难，斩杀桓玄的堂兄、镇守京口的桓修，同日刘毅等人也在广陵起事，斩杀桓弘收拢北府兵数千人，两支兵马迅速会师，向建康方向进发。
桓玄得知刘裕起兵后，立刻派猛将吴甫之、皇甫敷率领两万精锐东下阻击。刘裕手持长刀身先士卒，在江乘阵中临阵斩杀吴甫之，随后乘胜追击在罗落桥全歼皇甫敷所部，连战连捷直抵建康城外的覆舟山。桓玄手中的兵马本就忌惮北府兵的战斗力，又被刘裕的决死攻势打垮了士气，覆舟山一战全线溃败，桓玄只好带着晋安帝弃建康西逃，一路退回自己的根基之地荆州。
刘裕进入建康后立刻重建东晋朝廷秩序，他严明军纪，严禁士兵劫掠百姓，同时派人沿长江一路向西追击桓玄主力。刘毅率领的西征舰队在峥嵘洲追上桓玄的水军，借着风势纵火焚烧桓军舰船，桓玄大军彻底崩溃，在逃亡蜀地的路上被益州督护冯迁斩杀。次年，刘裕迎回被桓玄挟持的晋安帝返回建康，彻底平定了延续两年的桓玄之乱。
这场以寒门武人为主导的京口义举，彻底终结了东晋百年门阀专政的格局。刘裕凭借平定桓玄的盖世功勋，从一个北府低级军官一跃成为东晋朝廷的实际掌控者，此后他灭南燕、平卢循、破后秦，一步步开启了自己的北伐霸业，最终代晋建立刘宋王朝，开启了南朝时代的全新历史篇章。
