裕在消灭了国内主要异己后，又再重拾昔日计划。刘裕在获加督至二十二州后月余，又获加中外大都督，解徐兖二州刺史而改领司、豫二州刺史，并奉琅琊王司马德文北伐，打着晋朝皇室旗号安抚北方汉人。至五月又加北雍州刺史。终在八月，刘裕正式自建康出兵，进军至彭城（今江苏徐州市）后又加北徐州刺史。十月，刘裕所派的檀道济等进攻洛阳（今河南洛阳市），守将姚洸出降，成功收复洛阳。次年（417年）正月，刘裕自彭城率水军西进，进入黄河。刘裕一直进军至潼关，命王镇恶率军经渭河进攻后秦都城长安（今陕西西安市），王镇恶于渭桥大败姚丕，姚泓