一、准备充足的北伐
早在公元410年，刘裕灭了南燕之后，就想顺势灭后秦，只是后来东晋内部发生了卢循的流民起义，因此将灭后秦的想法暂时放下。刘裕将卢循镇压后，本以为可以空出手来对后秦用兵，又遇到占据荆州的先后两位刺史刘毅和司马休之的不服。荆州是东晋的重兵集团所在，这个地方不服，刘裕就不可能放心北伐。于是刘裕又对荆州用兵，结果刘毅死，司马休之逃到了后秦。
完成对荆州用兵后，东晋已经形成了上下都团结在刘裕周围的统一阵线，长江上游的蜀地也被收复。在如此有利的形势下，北伐再次提上日程。刘裕对关中的战略态势，已经达成了三国时诸葛亮毕生追求而不得的目标，即占据荆州和益州，直捣长安。此时又传来一件让刘裕心想事成的事。
公元416年的正月，后秦伟大的雄主姚兴死了，他的儿子姚泓即位。姚泓即位前后，几个兄弟为皇帝位自相残杀，使得懂得站位和不懂得站位的文臣武将们被杀不少。姚兴的死本就是后秦的重大损失，这一番争权夺利之后，后秦急剧衰弱。于是，雄才大略的刘裕开始了他的北伐征途。
刘裕北伐后秦，不仅仅是他东晋和后秦的事，还有北魏的事，实际上是一出东晋、后秦和北魏的三国演义。只不过当年的三国演义是东吴和蜀汉联合抗击北方强大的曹魏，而此时的三国演义，则是北方的后秦和北魏联合抗击南方的江东。
后秦国主姚兴死前的3个月，即公元415年10月，也许姚兴知道自己不久于人世，就将女儿西平公主送到魏国联姻。魏国国主拓跋嗣将姚兴女儿纳为夫人，“宠遇甚厚”。两国演出了一场典型的孙刘联盟。
对后秦和北魏的联盟，刘裕心知肚明，他清楚打后秦不难，只是担心北魏的干涉。于是他一边警告北魏不要管闲事，一边又进行了战略上的调整。刘裕此次北伐，不以步骑兵为主力，而是别出心裁地以水军为主力。北方平原是骑兵的天下，步兵居于弱势，而以水军为主力，就使得骑兵对步兵的优势难以发挥。
二、气吞万里如虎地灭后秦
刘裕北伐的前锋部队分左中右三路：
右路军：以冀州刺史王仲德为总指挥，从山东地区西进，开通巨野一带50年前桓温北伐时用过的航道，沟通泗水和黄河，之后，向黄河南岸的北魏据点逼近。
刘裕并不想和北魏开战，可是为了保障泗水、黄河航道畅通，必须拔除北魏在黄河南岸的据点。中路军：以建武将军沈林子、彭城内史刘遵考率领的水军溯汴水向西北运动，攻占汴水沿线，负责掘开石门水口。西路军：以龙骧将军王镇恶、冠军将军檀道济率领的步兵从淮泗之间向许昌、洛阳开进。
刘裕主力紧随三路前锋之后，他的舰队从建康水路进入淮河和泗水，之后进入彭城(今徐州)停驻，等待泗水和黄河河道的开通。在刘裕驻留彭城期间，前方捷报频传。
西路军王镇恶和檀道济部占领许昌;中路军沈林子部占领仓垣(今河南开封);右路军王仲德部占领滑台。王仲德部占领的滑台属于北魏，因此北魏国主拓跋嗣亲自向刘裕交涉。刘裕告知拓跋嗣只是借道，“欲假道于魏，非敢为不利也”。拓跋嗣摄于刘裕军的雄壮，不敢主动进攻，只是严加防备。
西路军王镇恶、檀道济部于10月打下了洛阳。按照刘裕的命令，打下洛阳之后应该原地待命，带刘裕大军到后再行动，可是王镇恶为了抢攻，开始西进。第二年即公元417年正月，泗水和黄河航道疏通，刘裕主力离开彭城出发。
2月，王镇恶部攻克渑池，抵达潼关;中路军沈林子打到蒲坂(今风陵渡)。由于蒲坂“薄阪城坚兵多”难以攻克，因此中路军沈林子和西路军王镇恶部会合，两军联合攻打潼关，可是久攻不下，形成相持。
刘裕主力进入黄河后，拓跋嗣担心刘裕乘势进攻自己，在黄河北岸布置了10万步骑。晋军被水漂到北岸的船只，“水迅急，有漂渡北岸者”，被北魏军队俘获后全部杀死。于是刘裕命令晋军登北岸和北魏军作战，以却月阵击退北魏军。7月，刘裕大军抵达潼关，他没有进攻潼关，而是先打蒲坂，将蒲坂攻破后，由王镇恶率领水军从黄河入渭，直抵长安。
王镇恶的水军在渭河行使并未受到抵抗，原因是后秦人没有见过南方“无人驾驶”的“蒙冲小舰”，“行船者皆在舰内，秦人见舰进而无行船者，皆惊以为神”。最终王镇恶攻破长安北门，后秦国主姚泓投降，“泓将妻子、群臣诣镇恶垒门请降”。
至此，后秦国灭。9月，刘裕进了长安城。
三、突然中断的北伐和大一统计划
关中自古就是形胜之地，可攻可守，刘裕得此地，就可以据此为基地北伐中原，完成西晋以来的再次大一统。刘裕雄才大略，他当然看得到关中的战略价值，以长安为基地继续北伐也是他的本意，“公欲息驾长安，经略赵、魏”。而得到长安后，刘裕已经在为统一华夏做着准备，他准备立刻迁都洛阳。
自东汉以来，洛阳就是中原帝国的正统国都，洛阳的地理对正朔认同极为重要，前燕甚至还出现了以地理奉正朔的论调，因此得洛阳者得正统。
刘裕迁都的想法被王仲德劝止：“士卒思归，迁都之计，未可议也”意思是大家都想回家，所以暂时不要谈迁都的事。刘裕认为有理，暂时搁置了迁都的事。可是，刘裕进长安三个月后，即公元417年11月，他的态度突然发生了一百八十度大转变，他不再北伐，也不再着手迁都，而要着急回建康了。
四、放弃北伐的表象和深层次原因：
刘裕着急回建康的表面原因，因为刘穆之死了。刘穆之是刘裕的第一谋士，相当于刘裕的诸葛亮，和刘裕同是京口人。当刘裕起兵讨伐桓玄时，刘穆之就来到了他身边。
刘穆之对刘裕尽心辅佐，帮着刘裕“内总朝政，外供军旅，决断如流，事无拥滞”，而且勤勉敬业，称得上鞠躬尽瘁。谋士就是用来帮助建功立业的，谋士的死，反而让英雄的刘裕放弃北伐和大一统的伟大事业，似乎说不通。
实际，刘穆之的死固然是刘裕放弃北伐的直接原因，而深层次原因，乃是刘裕的北伐动机。刘裕这次北伐前秦，本就是为了一个目的，即通过立功，获得“加九锡”的地位，为代晋称帝打基础。
从曹魏开始，“加九锡”者必称帝已经成了铁律。刘裕的这个目的，已经似“司马昭之心”，为东晋路人所知。
刘裕打下洛阳后，没有收到朝廷给他“加九锡”封赏，顿时大怒，专程派左长史王弘回建康问责。因此刘裕北伐的目的，连他的对手都看得清楚明白，大夏王赫连勃勃在刘裕打下长安后说：“裕不能久留，必将南归”。
刘穆之是刘裕在后方的可靠保障。刘穆之死，刘裕担心“根本无托”，后方极有可能不稳。刘裕本人猜忌心甚重，他的成功是通过京口北府兵获得的，此时他远离京城千里之外，担心京口再出一支北府兵，配合朝廷的反对力量破坏他代晋称帝的计划。相比称帝，北伐已经居于次要。
五、长安失守的根本原因
刘裕虽然停止了北伐，其实并不影响他巩固关中地区。只要派遣得力将领，上下齐心，凭借关中百姓们对汉室的归心，守好关中是没有问题的。
可是，刘裕还没有称帝，就开始着手借刀杀人，让北伐的悍将们火拼。根本原因，还是刘裕本人过重的疑心。刘裕的性格是“轻狡无行”，即狡猾而且说了不算，加之又是武将起家，因此对功勋武将有本能的不信任，担心这帮武将步他的后尘。刘裕返建康前，留下他12岁的次子刘义真领一万兵镇守关中，让王镇恶、王修、沈田子等一帮将领辅佐。
王镇恶是王猛之后，家本就在关中，此次又是攻破长安的首功，因此在关中人的心中极有威信，如此就引起刘裕手下南方将领的嫉妒和不信任。参军沈田子认为自己也在峣柳大战中立了功，对王镇恶就很不服气。
沈田子和一帮南方将领对刘裕说，王镇恶是关中人，又深得关中民心，因此不可信。意思是王镇恶有可能在长安自立。
刘裕没有否定沈田子的说法，而且说只要王镇恶有异动，你们就可以杀他。还私下悄悄对沈田子说：“锺会不得遂其乱者，以有卫瓘故也”要沈田子做卫瓘，自然就是授予沈田子可以临机杀人的特权。刘裕更对沈田子鼓励道：“猛兽不如群狐，卿等十余人，何惧王镇恶!”刘裕不是平息沈田子的嫉妒，反而鼓励沈田子杀人。
结果沈田子杀了王镇恶，本人又被王修所杀，最终王修又被刘义真所杀。如此这般，外敌还没有来，自己先杀了个光。刘裕不得不让刘义真撤回，而刘义真撤回时又对关中百姓大肆抢掠，于是，关中人心背离。
一年以后，即公元418年11月，长安城被赫连勃勃的大夏攻破，宣布刘裕北伐的失败。
刘裕回到建康就被“加九锡”。半年之后刘裕杀了皇帝，又过了一年半，即公元420年6月，刘裕终于代晋称帝。
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