刘裕，字德舆，小名寄奴，原籍彭城（今江苏徐州市），史书称其为汉高祖刘邦之弟、楚元王刘交之后。刘裕生于晋哀帝兴宁元年（公元363年）三月，早年丧父，家境贫寒。年轻的刘裕，曾在新洲（今镇江市西，长江中小洲）伐荻，又曾挥汗躬耕于田野，上山砍柴，下泽捕鱼，备尝生活之艰辛。
刘裕的飞黄腾达，当追溯至元兴元年（公元402年）发生的一场大动乱。这年，朝廷以尚书令司马元显为骠骑大将军、征讨大都督、都督十八州诸军事、加黄钺，以刘牢之为前锋都督，发军讨伐荆州都督、桓温之子桓玄。但由于司马元显怯战，刘牢之被收买，桓玄挥师进入建康，从此总揽朝政大权，成了东晋的主宰，而刘牢之这一北府名将，最终也没能逃出桓玄的毒手。
刘牢之死后，桓玄又先后杀害北府将领吴兴太守高素、辅国将军竺谦之、高平相竺郎之、辅国将军刘袭、彭城内史刘秀武、冀州刺史孙无终等。一时间，北府将领人人自危，惶惶不安。刘裕却镇定自若，他知道自己还不够格，桓玄不但不会杀他，反而会起用他。果然不出所料，桓玄任命从兄桓修为南徐、南衮二州刺史，镇守北府（京口）以后，桓修就以刘裕为中军参军。刘裕后因击破卢循之功，又加官彭城内史，深得桓氏倚重。他不露声色，表面上对桓氏忠心耿耿，暗地里却加紧活动，团结了一大批北府军中下级军官，时刻准备举旗倒桓。
桓玄进入京师之初，罢黜奸佞，提拔贤才，故京师人人欣然，认为从此可平安度日。好景不长，桓玄很快露出了凶相，奢豪纵逸，政令无常，朋党互起，凌侮朝廷，众心失望。
元光二年（公元403年）九月，桓玄加快了篡位的步伐，自封楚王，加九锡，离皇位只有一步之遥了。十二月，桓玄正式即皇帝位。刘裕随桓修入朝庆贺。桓玄一见刘裕，便觉他气度不凡，对司徒王谧说：“刘裕风骨不俗，看来是个人杰。”以后每当游集，都对刘裕另眼相看，引接殷勤，赠赐厚礼。刘裕见桓玄如此着重他，心中甚觉不安，但表面上一点不露，依然不卑不亢，谦恭有礼与其周旋。桓玄的皇后刘氏对刘裕很不放心，私下劝桓玄：“我见刘裕，龙行虎步，风度不凡，恐终不能为人下，不如早点除掉他。”桓玄答道：“我刚刚平荡中原，眼下正是用人之际，非刘裕无可用者。等关、河平定后，再作打算吧。”
元兴三年（公元404年）正月，刘裕与何无忌同舟返回京口。一路上，二人密谋回京口后立即分头联络各路反桓之士，以恢复晋室为名，兴兵进京，推倒桓玄。
元兴三年二月，刘裕与何无忌、檀凭之、弟弟刘毅等百余人在京口起兵。清早，何无忌身穿传诏服，诈称是朝廷敕使，导引众人一齐冲入城中，高声大呼，吏士惊慌四散，无人敢反抗。桓修毫无防备，当即被斩首。刘裕看着桓修的首级，放声恸哭，下令厚加殡殓。忽然军吏前来报告，桓修司马刁弘得知城中起事，率文武佐吏前来攻城，现已到了城下。刘裕当即登城，高声对城下讲：“郭江州已在浔阳奉天子反正，我等受密诏，诛除逆党，桓玄今日想必已经枭首于大航了！诸君难道不是大晋之臣吗？今日前来，想干什么？”因晋安帝司马德宗被逼退位后，居于浔阳，所以刁弘等人听了刘裕的话，也就信以为真，引兵而退。
桓玄闻知刘裕等举兵反，忧惧无计。有人见他这样害怕，很不理解，对他说：“刘裕等人乃乌合之众，势力微弱，必然不会成功，陛下为何如此忧虑？”桓玄摇摇头，叹道：“刘裕足为一世之雄；刘毅家无斗粮之储，而赌起钱来却一掷百万；何无忌酷似其舅刘牢之。这些人共举大事，怎敢说他不会成功！”说完，仍愁眉苦脸，心神不定。
三月，刘裕率军与桓玄手下的骁将吴甫之在江乘相遇。刘裕手执长刀，大呼一声，率先冲入敌阵，士兵见状，人人奋勇，无不以一当十，只一战便斩吴甫之，大获全胜。刘裕乘胜进击，遇到了右卫将军皇甫敷的阻击。刘裕与檀凭之各带一支人马与敌决战。檀凭之战败阵亡，只剩刘裕孤军作战，被敌兵层层包围，只得背倚一棵大树与敌厮杀。面对强敌，他面无惧色，越战越勇。皇甫敷高声呼喊刘裕：“汝欲怎样死法！今日是死定了！”刘裕怒目圆睁，大声叱骂，皇甫敷挺戟猛刺，慌乱中竟未刺中。正在危急时刻，刘裕的援军赶到，一箭射中皇甫敷的面额，皇甫敷应弦倒地。刘裕挺刀向前，只见皇甫敷挣扎说道：“你是上天注定当皇帝的，我死后只求你能照顾我的子孙。”刘裕点头应允，斩其首，又对其后代厚加抚慰。
刘裕这两仗打出了威风。桓玄听到两将战死的消息大惊，一面继续派扬州刺史桓谦出战，一面悄悄预备舟船，准备一旦形势紧急就溜之大吉。
桓谦率大军迎战刘裕，无奈部下多为北府人，都畏服刘裕，没有斗志。而刘裕兵将斗志正旺，刘裕身先士卒，将士皆殊死而战，喊杀之声惊天动地，鼓噪之音震动京邑，桓谦兵败如山倒，溃不成军。桓玄闻讯，率亲信数千人，诈称出战，坐船逃遁而去。刘裕率军乘胜进入建康城，派刘毅、何无忌追击桓玄，自己坐镇京师。
刘裕进入建康之初，面对百废待兴的局面，应付自如，指挥若定。他以身作则，严以律己，因而政纪肃然，令行禁止。主簿刘穆之鼎力协助，入京后，凡重大处分刘裕都委托于他，他也尽心竭力辅佐刘裕，虽时间仓促，但事事得体，件件有方。又发布命令纠正桓玄时的朝政弊病，不过十日，建康风俗顿改，民心安定。
四月，刘毅等在峥嵘洲（今湖北鄂城县）击败桓玄军，桓玄败退江陵，不久被杀。次年三月，白痴皇帝司马德宗被迎回建康，重登皇帝宝座，四月，刘裕以南徐、南青二州刺史的身份领北府兵回镇京口，后解南青州刺史，加领南兖州刺史，北府旧兵全掌于刘裕一人手中。
义熙四年（公元408年）正月，尚书右丞皮沈来到京口，首先面晤刘穆之，称朝中计议欲以中领军谢混为扬州刺史，还有人建议刘裕在丹徒领扬州刺史一职，朝事实际上交给尚书仆射孟昶处理，朝廷命他来征求刘裕的意见。刘穆之一面听着，心知按功名与实力，本应由刘裕入京继任扬州刺史，而如今却提出了这么两条建议来，分明是刘毅等人不愿让刘裕入京辅政而定的计谋！想到这里，他对皮沈说要上厕所，就急急走了。他匆匆写了一张纸条：“皮沈始至，其言不可从。”让人交给刘裕。刘裕正在与皮沈谈话，从左右手里接过条子看后，就暂令皮沈外出，将刘穆之召进，问：“卿讲皮沈之言不可从，是什么意思呢？”刘穆之便将自己的想法一一陈述：“您兴复晋室皇祚，勋高万古。既有大功，便有大位。仁大勋高，难以持久，您观今之形势，岂能居谦自弱，甘心作一守藩之将呢？刘毅、孟昶诸公虽然当初一时推功，却并非宿定的臣主之分。您与他们势均力敌，最终必会互相吞并。扬州为朝廷根本，不可交给别人。一日失去权柄，就再难得了。”刘裕听了这一番话，心动了，他何尝不想入京辅政，掌握朝廷大权呢！只是自己位高权重，若伸手要扬州刺史一职，怕引起朝野疑心，影响自己的形象。刘穆之好像看出了他的心思，继续说道：“您功高勋重，不能直接要求任扬州刺史，不然，朝廷疑畏交加，异端互起，必引出大祸。现今朝议如此，可先暂且应酬一下，最好的办法是您先回京师共议此事，您一旦入京，他们决不敢越过您而另授他人了。”刘裕听了连连点头。
刘裕进京后，朝廷果然以他为扬州刺史，并授录尚书事之职，总掌政事。义熙五年（公元409年）二月，南燕主慕容超派军攻破东晋宿豫（今江苏宿迁县），不久，南燕又侵扰济南。南燕的入侵引起了东晋人民的强烈反响，要求讨伐南燕的呼声甚高。刘裕经过分析权衡，认为征伐南燕一来可以满足人民的抗敌要求，二来如果征伐成功，自己的功业声望就可以完全压倒刘毅等人，因此立即下令北伐南燕。
刘裕北伐南燕的打算立刻遭到朝廷一些人的反对。豫州刺史刘毅竭力阻止刘裕亲自带兵北伐，说宰相远出，易倾动国家的根本。刘裕不听，决意亲自出征。四月，刘裕率水军自建康出发，沿淮河、泗水到达下邳（今江苏睢宁县西北），又沿陆路出发，六月，进围广固。慕容超慌忙向后秦求救，姚兴不敢轻举妄动。刘裕精神抖擞，指挥大军全力猛攻，次年二月，攻下广固，灭南燕，生擒慕容超，送至建康斩首。
这次北伐南燕的胜利，收复了青、衮广大地区，朝廷内外无不赞颂刘裕的功德。刘裕的功业，此时已经超过祖逖、桓温，他的声望一下子大大提高，朝中再也无人能与他相抗衡了。
此时，从广东起兵的农民起义军卢循、徐道覆已攻下长沙、巴陵（今湖南岳阳市）、南康（今江西赣州市）等城，兵锋直指建康。江州刺史何无忌自浔阳（今江西九江市）南下，抵御徐道覆，战死于豫章（今江西南昌市）。刘裕听到这一消息，大惊失色，慌忙班师南归，把大队人马甩在后面，只带了几十人，于四月间赶到建康。
刘毅听说卢循、徐道覆挥师东下，直指建康，决心率军与其交锋，趁机显示一下自己的能耐。刘裕写信劝阻，并派刘藩前往谕止。刘毅见信大怒，对刘藩说：“当年只是一时推功而已，你就以为我真不如刘裕！”说完，把信狠狠地摔在地上，率舟师2万，从姑孰（今安徽当涂县）溯江而上，阻击卢、徐。五月，二军战于桑落州（今江西九江市东北），刘毅大败，丢掉全部船只和辎重，只带了几百人狼狈逃回。
刘毅兵败的消息传到建康，顿时人情汹汹，惶惶不安。由刘裕带回的军队，因连续征战，士卒多有创伤，有战斗力的只剩数千人。因此，朝廷里人言藉藉，都认定了刘裕难以抵御卢循，纷纷恳请迁都。刘裕坚决不同意。
卢循击败刘毅后，从被俘士兵口中得知刘裕已经赶回建康，心里害怕起来，欲退还浔阳，攻取江陵，据江、荆二州以抗朝廷。徐道覆力主乘胜进击，卢循犹豫多日，才勉强同意进军建康。这样，刘裕就赢得了周密布署的时间。卢循率大军兵临建康城下时，刘裕已完全做好了防卫准备。经过近两个月的相持，卢循一无所获，终因师老兵瘦，只好退回浔阳，准备西取荆州。刘裕亲率大军出战，在破冢（今湖北江陵县东南）、大雷（今安徽望县）等地大破卢循军。刘裕得胜后，得意洋洋地回到建康，派遣其他将领继续追击围歼卢循等。义熙七年（公元411年）二月，朝廷军队攻克始兴，徐道覆战死。四月，卢循在交州（今越南慈山、仙游地区）兵败，投水而死。
刘裕在镇压了卢循、徐道覆之后，威望进一步提高，官至太尉，自感羽翼丰满，该进一步采取行动了。
刘毅在桑落州遭惨败以后，威信扫地，后来为了挽回声誉，竭力要求追击卢循。刘裕接受长史王诞的建议，不让刘毅有建功立业的机会，自己亲率大军征讨卢循，以刘毅监太尉留守，总管后方事宜。刘裕得胜而归，威望大增，刘毅却毫无建树，更增添了怨望之情。不久，刘裕下令迁刘毅为荆州刺史。刘毅见刘裕居中掌权，自己只是镇守一方的藩将，心中不服，便欲利用荆州的军事力量，与刘裕决一雌雄。
一日，刘裕接到刘毅的请求，要兼督交、广二州。刘裕虽然知其有野心，但仍然很痛快地答应了。不久，刘毅又提出了新的要求，想让与自己关系密切的丹阳尹郗僧施为南蛮校尉后军司马，毛修之为南郡太守。刘裕压住心中的不快，又一次答应了刘毅的请求，但马上安插自己的亲信刘穆之任丹阳尹这一重要职务。刘毅又请求到京口为先人扫墓，然后再西下赴任。刘裕欣然同意，并亲自赶往仉塘与刘毅相会。
刘毅到江陵赴任后，独断专行，变易地方守宰，安插亲信，又擅自分割豫州文武、江州兵力达万余人作为自己的贴身部队。对此，刘裕都假作不知。不久，身患重病的刘毅上表朝廷，请求让堂弟、兖州刺史刘藩担任自己的副手。刘裕知时机已到，表面上答应，暗地里迅速做好了讨伐荆州的准备。
刘藩自广陵刚一入朝，就被逮捕，罪名是与刘毅、尚书仆射谢混共谋不轨。刘裕以诏书宣布刘毅等罪状，赐刘藩、谢混死。又亲自率大军讨伐荆州，派手下的两员得力战将王镇恶、蒯恩为前锋，火速出发。
王镇恶与蒯恩都是刘裕一手提拔起来的战将。王镇恶是前秦名相王猛之孙，秦亡后辗转随叔父入晋。他熟读诸子兵书，果决能断，有大将之才。征广固伐南燕时，有人向刘裕推荐王镇恶，刘裕急派人将其召来，二人相见后只交谈了一会儿，刘裕便暗暗称奇，留其在府中住了一夜。第二天，他把王镇恶介绍给诸佐吏：“镇恶是王猛之孙，真所谓将门有将啊。”又马上给王镇恶任以官职，留在军中。在以后的征伐中，王镇恶屡立战功。
蒯恩出身贫贱，当年东晋征讨孙恩时，他被县里派往刘裕军中服劳役，充当马士，负责备马料。他身高力大，常背大捆，虽身份低微，
心中却热切盼望能有冲锋陷阵建立功业的机会，有时把马料扔在地上，怅然叹道：“大丈夫弯弓三石，奈何充当马士！”刘裕听说后，立即发给他器仗，令其随军作战。蒯恩以其勇猛忠谨，甚得刘裕的喜爱和信任，成了他的心腹将领。
王镇恶与蒯恩率百舸为前锋，诈称是刘兖州西上，所以荆州方面毫不提防，很快就到了距江陵城20里的地方。二人舍船率兵步行，突然出现在江陵城内，经过一天的激战，刘毅兵败自杀。
刘裕率大军来到平定后的江陵，采纳原刘毅府中谘议参军申永的建议，宽租省调，节役原刑，礼辟名士，荆州人大悦。
豫州刺史诸葛长民是与刘裕共谋举事者之一，及刘裕执掌朝政，二人就开始貌合神离。刘裕征讨刘毅时，明里以诸葛长民监太尉留府事，暗里又特派刘穆之防备他。刘裕自江陵班师还建康，诸葛长民天天与公卿大臣在新亭奉候，都未能迎到。忽听刘裕已乘轻舟于夜里人不知鬼不觉回到东府了，不觉大惊，连忙登门问候。刘裕热情邀诸葛长民共坐，屏退左右，二人畅谈起来。连平日很少谈到的事都提及了，诸葛长民见刘裕如此推心置腹，无所不谈，心中疑惧尽消，痛快极了。正在这时，刘裕事先安排埋伏于幔中的壮士丁旿突然冲出，于座中将诸葛长民杀死。
义熙十年（公元414年）三月，谯王司马文思擅自捶杀国吏。司马文思是荆州刺史司马休之的长子。司马休之在刘毅死后接任荆州刺史，颇得江、汉民心，刘裕对此很不高兴，但又不好无故加罪于人。现在其子犯罪，正是机会。刘裕先诏令诛杀司马文思的爪牙，宽宥司马文思。司马休之闻讯，上疏谢罪，请求解除荆州刺史一职。刘裕不准，却将司马文思送往荆州，让其父处置。司马休之上表请求废掉司马文思的王爵，并又一次写信给刘裕谢罪。刘裕对此大为不满，认为司马休之不亲自杀子，就是包庇儿子，并以此为借口，准备兴兵西讨。
次年正月，刘裕亲率大军征讨司马休之。雍州刺史鲁宗之认为自己早晚为刘裕不容，与儿子竟陵太守鲁轨起兵应司马休之。司马休之上表罗列刘裕罪状，勒兵严阵以待。
刘裕调兵遣将西进，派女婿徐逵之为前锋，配以精兵利器，欲让其先立大功，待事宁之后任其为荆州刺史。谁知出师不利，前锋部队在破冢遭到鲁轨的猛烈阻击，徐逵之兵败阵亡。刘裕闻知爱婿阵亡，怒不可遏，亲率诸将渡江。鲁轨、司马文思将兵四万，临峭岸布阵，刘裕手下的军士无人能登。刘裕披挂盔甲，要亲自登岸，诸将纷纷劝阻，刘裕不但不听，反而暴怒异常，非上不可。太尉主簿谢晦上前抱住他，使他难以行动。刘裕抽出剑来，指着谢晦说：“我斩卿！”谢晦神色不变，死死地抱住他说：“天下可无我谢晦，不可无公！”刘裕无奈，只得作罢。他一眼看见建武将军胡藩领游兵在江津，便令其登岸，见胡藩面有难色，便要命人将其抓来斩首。胡藩一急之下，死命攻上陡岸，兵士随后一涌而上，大破敌军，攻克江陵。司马休之、鲁宗之等北逃投奔后秦。王镇恶等追至边境，不敢穷追，只好退兵。
义熙元年（公元405年），曾州大族谯纵趁东晋衰乱，自据四川，形成一个独立王国，自称成都王，称臣于后秦，常派兵侵扰东晋，威胁荆楚。刘敬宣曾率军征讨，却大败而还。收复益州，统一江南，就成了刘裕长期筹划的大事。
义熙八年（公元412年）十二月，刘裕西征刘毅，攻占江陵后，乘胜进军益州。他从众将中选拔西阳太守朱龄石为元帅，统军征伐。众人皆以为朱龄石资名尚轻，难当重任，刘裕却独具慧眼，认定其既有武干，又练吏职，必能担此重任，所以不为众议所动。宁朔将军臧熹是刘裕的妻弟，位在朱龄石之上，刘裕却派他为副将，随军西征。又将猛将蒯恩、下邳太守刘钟等分派给朱龄石，并配给2万大军。龙骧将军毛修之再三请求随军伐蜀，刘裕知当年蜀人杀死毛修之伯父毛璩一家，毛氏与蜀人有不共戴天之仇，怕毛修之入蜀后会大肆屠杀，也怕蜀人因此冒死顽强抵抗，对收复益州不利，所以拒绝了毛修之的请求。
朱龄石按照刘裕的精心策划行事，顺利入蜀，经过一番激战，于次年七月攻占成都，谯纵弃城而逃，后自杀身死，余党也全被歼灭。益州被东晋收复。
平定江南后，刘裕开始实践他收复中原的抱负。
义熙十二年（公元416年）正月，后秦派鲁轨引兵入寇襄阳，骚扰荆楚，欲切断东晋长江上、下游及扬、益之间的交通，雍州刺史赵伦之将其击败。后秦不断骚扰，成为东晋大患，北伐呼声渐高。八月，刘裕亲率大军北伐后秦。
北伐大军分四路挺进，一路由王镇恶、檀道济率领步兵自淮、泗进取许昌、洛阳；一路由沈林子、高遵考率领水军，与王镇恶等配合，由汴水经荥阳石门入河；一路由沈田子、傅弘之率领，径取武关；一路由王仲德率领水军，由桓公渎自淮入泗，自泗入清、济，自清入河。刘裕自己率领主力，也走王仲德这条路线。
义熙十三年（公元417年）初，刘裕率主力从彭城至黄河，溯流西上。先下洛阳，又抵潼关，破魏败秦，直逼长安。
刘裕到了潼关，命王镇恶率水军溯渭水西上，直趋长安。王镇恶率军来到渭桥（今陕西西安市东北），令将士吃饱之后，便弃船登岸，所乘船舰马上随流漂去，转眼踪迹全无。这时后秦后主姚泓屯集在长安城下的兵力犹有数万之众。王镇恶激励将士道：“诸位家都在江南，这里是长安城北门外，离家万里，而船只衣粮全已随流而去，岂有求生之计！惟有死战，可以立大功，不然，谁也别想活着回去！”众人听了，莫不踊跃争先，后秦军队一时溃散，姚泓单骑还宫。王镇恶攻陷长安，姚泓率妻子、群臣出降。
九月，刘裕至长安。刘裕下令将姚泓送至建康斩首，又亲自拜谒汉高祖陵，在未央殿大会文武。到十一月，忽传刘穆之病亡。刘裕闻讯，惊恸哀婉，多日不解。刘穆之死后，京师空虚，有大权旁落的危险，再加上将士久役思归，所以刘裕决意东归。
流寓关中的陇右流民，本来盼他继续出兵收复陇右，说他要收兵南归，都大失所望。三秦父老流泪赶来挽留，向他诉说：“残民不沾王化，至今有百年了，今日得见王师，人人相贺。您是汉家子孙，长安十陵，是您家坟墓，成阳宫殿，是您家室宅，舍弃这些，要到哪里去啊！”刘裕心里也有些不忍，忙好言劝慰了一番。
刘裕退兵前，以次子、年仅12岁的刘义真为安西将军，镇守长安；以王修为安西长史，辅佐刘义真；以王镇恶为安西司马，沈田子、毛德祖为安西中军参军，率兵万余留守关中。振武将军沈田子、建威将军傅弘之与王镇恶不和，多次向他告状，但刘裕却对这种危险情绪未加及时引导。
刘裕仓促撤兵后，夏主赫连勃勃迅速调兵遣将，争夺关中。大敌当前，沈田子轻信谣言，杀死了王镇恶。长史王修责备沈田子专戮节将，征得刘义真同意后杀了沈田子。后来，刘义真又听信左右谗言，杀害了王修。王修一死。晋军军心大乱，刘义真只好调回渭北的所有驻兵，集中防守长安。北伐时收复的关中郡县逐渐被赫连勃勃攻占，长安也被围困。
刘裕在彭城，得知长安被围，急派蒯恩前去保护刘义真东归，又派朱龄石为雍州刺史，代镇长安，嘱其到长安后，要刘义真轻装速发；如陇右不可守，可与刘义真一起回来。
刘义真撤离长安时，将士大肆抢掠，车上满载宝货子女，一天不过行进十里。夏兵追及，蒯恩、傅弘之断后，力战数日，至青泥全军覆没，二将力疲被俘，刘义真单骑逃出，藏于草丛之中。
刘裕听到青泥大败的消息，不知刘义真死活，急得团团转，下令克日北伐。侍中谢晦劝道：“士卒疲劳，北伐之事可待来年。”刘裕不听。其他大臣也上表劝阻，正好又得知刘义真已逃脱性命，刘裕也就不提再次北伐的事了。
义熙十四年（公元418年）六月，刘裕受命为相国、宋公，加九锡。加九锡是禅位之前的一种荣典，是为称帝做准备的，但他此时并不急于马上称帝。因为谶语有“‘昌明’之后尚有二帝”之言，所以他想在司马德宗之后再立一帝，以应“二帝”之语。十二月，刘裕指使中书侍郎害死白痴皇帝司马德宗，随后奉司马德宗的同母弟、琅邪王司马德文为帝。
新皇帝即位不久，元熙元年（公元419年）正月，下令刘裕进爵为王。这虽然是刘裕梦寐以求的，但他还是假意推辞。至七月，刘裕始受进爵之命。八月，移镇寿阳。他又嫌河南萧条，怕委屈了因长安失守被降为司州刺史的次子刘义真，特将其调任扬州刺史。
十二月，刘裕加殊礼，冕有十二旒，建天子旌旗，出警入跸，乘金银车，驾六马，备五时副车等。刘裕急于受禅，但又不好自己开口，便于元熙二年（公元420年）元月，召集宋国朝臣欢宴。席间，他不慌不忙地说：“桓玄篡位，鼎命已移。我首唱大义，兴复帝室，南征北伐，平定四海，功成业著。遂加九锡。眼看我年事已高，物忌盛满，不可久安。今欲奉还爵位，归老京师。”群臣听了，不解其意，只是争先恐后一个劲赞颂他的功绩。晚上席散之后，中书令傅亮细一琢磨，忽然醒悟，连忙赶回。这时宫门已闭，傅亮叩门请见，刘裕马上开门与他见面。傅亮进门后只说：“臣欲回建康一趟。”刘裕明白他的意思，也不挑明，直接问：“需几人跟随？”答：“数十人就可以了。”说完告辞。
傅亮入京后，授意朝廷召刘裕入京辅政。四月，皇帝下诏，召刘裕入京。刘裕安排儿子刘义康为豫州刺史，镇寿阳，自己于六月入京。傅亮又暗示皇帝司马德文禅位，刘裕荣登皇帝宝座。
即位后，刘裕下令赦免因逃避兵役、租税而流亡的流民，在限期内还家者，可以蠲免租布2年；人民拖欠政府的诸种债务，不再收取，这些措施，得到人民的欢迎。
永初三年（公元422年）三月，刘裕病重，群臣请求为他祈祷神祇，刘裕素不信鬼怪神灵之类，所以拒绝大臣的请求，只让侍中谢方明将他的病禀告宗庙而已。
五月，刘裕病危，召太子刘义符到跟前，嘱咐说：“檀道济虽有干略，而无远志，不像其兄檀韶有难御之气。徐羡之、傅亮当无异志。谢晦数从我北伐，颇识机变，日后若有同异，必是此人。”又亲自写诏：“后世若有幼主，朝事一委宰相，母后不烦临朝。”命司空徐羡之、中书令傅亮、领军将军谢晦、镇北将军檀道济为顾命大臣，辅佐幼主。后事安排停当，刘裕于西殿溘然去世，终年60岁，在位首尾3年。七月，葬于建康蒋山初宁陵。庙号“高祖”，谥曰“武皇帝”。