东晋后期，朝政已腐朽不堪，地方军阀林立，百姓负担沉重。大亨二年（403年），桓玄攻入建康，篡晋建楚。次年刘裕率北府军兵将1700余人在京口（今江苏省镇江市）起义，攻桓玄，被众推为盟主。刘裕击败桓玄，迎回晋安帝，改元义熙，从此掌握东晋政权。

义熙元年（405年），刘裕从后秦手中夺回淮北十二郡。义熙四年（408年），占据长江上游的桓谦被刘裕击破，桓家余部则于义熙六年（410年）被彻底消灭。

义熙五年（409年）四月，刘裕从建康率兵北伐，率舟师沿淮河、泗水，至下邳（今江苏省邳州市）。刘裕进军与南燕军战于临朐南，南燕几乎全军覆没，南燕皇帝慕容超只身逃回广固。次年二月，刘裕攻破广固城，生擒慕容超，斩于建康 ，灭南燕，夺下山东。

义熙九年（413年），刘裕发兵讨伐割据巴蜀的谯纵，大败蜀军，攻入成都。义熙十年（414年），发兵攻占汉中，仇池请降归附。义熙十一年（415年），刘裕亲率大军讨伐荆州刺史司马休之，驱逐割据者司马休之。东晋境内在刘裕势力下全部统一了。

义熙十二年（416年），刘裕率军北伐攻打后秦，沿途收复许昌、洛阳等重镇。义熙十三年（417年），刘裕军攻破长安，灭后秦。但在义熙十四年（418年），关中被赫连勃勃夺去。这次北伐虽失去关中，但自潼关东至青州都纳入东晋。

经过两次北伐，潼关以东、黄河以南、淮水以北以及汉水上游的大片地区，为刘裕据有。

东晋元熙二年（420年）刘裕接受晋恭帝禅让而自立，国号"宋"，是为宋武帝。史称“南朝宋”或“刘宋”，至公元439年北魏统一北方后，形成南北对峙，进入南北朝时期。