只是逼于朝命才率京口文武出屯洌州。而桓玄此时顺江南下抵抗朝廷讨伐，又派了何穆劝告刘牢之倒戈。刘牢之自以手握精鋭的北府军，才能亦足以经纶江表，而且当时谯王司马尚之已经败于桓玄，人们都不看好朝廷，于是听信何穆的劝告，并派使者与桓玄通讯。当时刘裕和其外甥何无忌极力劝谏，儿子刘敬宣亦劝止，但刘牢之都不听。终在三月，刘牢之命刘敬宣向桓玄请降，不过其实桓玄已有除去刘牢之的意思，故意在与刘敬宣饮宴时拿出名画与其共赏，实则是安定对方之心而已，而刘敬宣亦没有察觉。刘牢之降桓玄后，司马元显不久就溃败，与司马尚之、张法顺等人