慕容超屡屡入侵，409年刘裕率军伐南燕，次年攻破南燕都城广固（今山东青州市），擒杀慕容超，南燕亡。而后因卢循叛乱，刘裕回师。后秦屡遭胡夏帝赫连勃勃入侵，国势大衰，幼主姚泓初立。416年12月刘裕再度北伐，连克许昌、洛阳。隔年刘裕兵分两路围攻关中，最后攻破长安，后秦亡。但该年冬天，留守京师的刘穆之突然去世，为免后方生变影响自己的篡晋计划，刘裕不得不返回京师。他命其幼子刘义真同王镇恶、沈田子诸将防守长安，后来诸将内讧，胡夏帝赫连勃勃率军攻击。417年冬刘裕命刘义真等率军东归，遭夏军追击，元气大伤，至此北伐结束。