设立临时朝廷机构“留台”，任命百官，在宣阳门外焚烧桓温的神位，重新制作晋朝祖先的神位，将之送入太庙。他派遣众将追击桓玄，尚书王嘏率领百官前往迎接晋安帝，诛杀留在建康的桓玄宗族。
随后，刘裕派臧熹进入皇宫，收缴图书、器物，封闭府库；发现有镶金的乐器，刘裕问臧熹：“你难道想得到这些东西吗？”臧熹神色严肃地说：“皇上被囚禁逼迫，流亡在外，将军您首举大义，为王室操劳，我即使不成器，也绝不会对乐器有想法。”刘裕笑着说：“我只是跟你开玩笑罢了。”臧熹是臧焘的弟弟。
壬戌日，桓玄的司徒王谧与众人商议推举刘裕兼任扬州刺史，刘裕坚决推辞，于是任命王谧为侍中、领司徒、扬州刺史、录尚书事；王谧又推举刘裕为使持节、都督扬、徐、兖、豫、青、冀、幽、并八州诸军事、徐州刺史，任命刘毅为青州刺史，何无忌为琅邪内史，孟昶为丹阳尹，刘道规为义昌太守。
刘裕刚到建康时，各项重大决策都委托给刘穆之，仓促之间制定的制度，没有不符合民心的。刘裕于是把刘穆之当作心腹，一举一动都向他咨询；刘穆之也尽心竭力，毫无隐瞒。当时晋朝政令宽松混乱，法纪不立，豪门大族横行霸道，百姓穷困窘迫，再加上司马元显执政时政令错乱。桓玄虽然想整顿，却制定了繁杂细密的法规，众人都不愿遵守。刘穆之根据实际情况斟酌调整，随时矫正弊端；刘裕以身作则，首先用威严的法令约束众人；朝廷内外百官都严肃地履行职责，不到十天，社会风气就有了明显改变。
起初，诸葛长民到豫州后，因延误期限没能按时起兵。刁逵抓住诸葛长民，用囚车将他押送给桓玄。走到当利时，桓玄战败，押送的人一起砸破囚车放出诸葛长民，诸葛长民返回历阳。刁逵放弃城池逃跑，被他的部下抓住，在石头城被斩首，他的子侄无论老少都被处死，只赦免了他的弟弟、给事中刁骋。刁逵过去的下属隐藏了他的侄子刁雍，把他送到洛阳，后秦王姚兴任命刁雍为太子中庶子。刘裕任命魏咏之为豫州刺史，镇守历阳，诸葛长民为宣城内史。
当初，刘裕名声低微、职位低下，行为轻薄狡诈，世家大族都不愿与他交往，只有王谧看重他，对刘裕说：“你会成为一代英雄。”刘裕曾与刁逵赌博，没能按时缴纳赌债，刁逵把他绑在马桩上。王谧见到后，斥责刁逵并释放了刘裕，还替他还清了赌债。因此刘裕深深怨恨刁逵，而感激王谧。
萧方等（南朝史学家）评论说：蛟龙潜伏时，鱼虾也敢轻视它。所以汉高祖赦免雍齿，魏武帝宽恕梁鹄，怎么能因为平民时的恩怨，酿成帝王与臣子之间的裂痕呢！如今王谧身居高位，刁逵却家族覆灭，刘裕报恩报怨，心胸多么狭隘啊！
尚书左仆射王愉和他的儿子、荆州刺史王绥密谋袭击刘裕，事情泄露，被灭族；王绥的侄子王慧龙被僧人释彬隐藏起来，得以幸免。
此时，北魏因中原地区人口减少、经济萧条，下诏撤销户数不满一百的县。
丁卯日，刘裕迁到东府驻守。
桓玄到达寻阳，郭昶之给他提供器物用具和兵力。辛未日，桓玄逼迫晋安帝向西进发，刘毅率领何无忌、刘道规等各路军队追击。桓玄留下龙骧将军何澹之、前将军郭铨与郭昶之驻守湓口。
桓玄在途中亲自撰写《起居注》，叙述讨伐刘裕的事情，自称谋划策略没有遗漏，是各路军队违背调度，才导致失败。他一心专注于着述，没有时间与手下商议时事。《起居注》完成后，他还向远近各地展示。
丙戌日，刘裕声称接受晋安帝的秘密诏书，让武陵王司马遵以“承制”（代行皇帝职权）的身份总领百官事务，加授侍中、大将军，随即宣布大赦，只有桓玄一族不被宽恕。
刘敬宣、高雅之联合青州豪门大族和鲜卑族首领，谋划杀死南燕君主慕容备德，推举司马休之为主君。慕容备德任命刘轨为司空，十分宠信他。高雅之想邀请刘轨一起谋划，刘敬宣说：“刘公年老体弱，有在齐地安度晚年的想法，不能告诉他。”高雅之最终还是告诉了刘轨，刘轨没有同意。密谋泄露，刘敬宣等人向南逃跑，南燕人抓住刘轨并杀死他，追上高雅之，也将其杀死。刘敬宣、司马休之逃到淮河、泗水之间，听说桓玄战败，就前来归附东晋，刘裕任命刘敬宣为晋陵太守。
南燕君主慕容备德听说桓玄战败，便命令北地王慕容钟等人领兵准备夺取江南地区，恰逢慕容备德生病，此事才停止。
夏季四月己丑日，武陵王司马遵进入东宫居住，朝廷内外都对他恭敬有加；任免百官的文书称为“制书”，发布的指令称为“令书”。任命司马休之为监荆、益、梁、宁、秦、雍六州诸军事、领荆州刺史。
庚寅日，桓玄挟持晋安帝到达江陵，桓石康接纳了他们。桓玄重新任命百官，任命卞范之为尚书仆射。他自认为战败逃跑后，担心政令无法推行，于是更加严苛地制定刑罚，众人更加离散怨恨。殷仲文劝谏，桓玄发怒说：“现在因为众将不遵守军纪，天象也不吉利，所以才回到旧楚之地（江陵）；而这些小人纷纷胡乱提出异议！正该用严厉的手段纠正，不能施行宽纵的政策。”荆州、江州各