辞不了，只得受任，领建熙县令，又封资中县五等侯。义熙五年（408年），沈林子随刘裕北伐南燕，行参镇军军事。晋燕两军初在临朐（今山东临朐）交战，敌军虎班突骑走到晋军后方，沈林子则率精兵将其击败。及至晋军于临朐击败燕军后，南燕皇帝慕容超逃回广固（今山东青州市），晋军即围攻广固，逼得慕容超据守内城，而沈田子就与刘敬宣同攻城西一角。次年（409年）广固城陷，刘裕成功灭南燕，但同时国内就发生卢循之乱，卢循更率军逼近建康。沈田子其时就随刘裕等班师回防，并在到后率兵防守石头城。后卢循声言要让主力经白石进攻建康，刘