规率数十壮士直入桓弘府第，杀死了尚在吃粥的桓弘，并收其兵众南移京口，会合于当地起兵的刘裕。在京口，众人推举刘裕为盟主，总督徐州事，孟昶则任刘裕长史，镇守京口。刘裕及后西伐建康，桓玄兵败出逃，刘裕于是收复建康，立留台百官，孟昶就获授建武将军、丹杨尹。后转吏部尚书。义熙四年（408年）加尚书左仆射。义熙五年（409年），刘裕上奏北伐南燕，朝臣都反对，而孟昶与刘裕司马谢裕等人却认为必能取胜，劝刘裕进行北伐，刘裕于是留孟昶监中军留府事，自己亲自领兵北伐南燕，并于次年（410年）成功灭燕。在灭燕的同年，卢循及