次年，拥戴晋安帝复位，控制东晋朝政。
南燕主慕容超见东晋内乱，从义熙二年（406）起，多次派兵袭扰东晋边境，南下攻掠淮北。
彭城（今江苏徐州）以南晋民，纷纷筑堡自卫，抗击南燕军。
时南燕统治集团内部矛盾日益加剧，慕容超信用奸佞，诛戮贤良，赋役苛重，激起民众强烈反抗。
刘裕为抗击南燕，外扬声威，遂欲挂帅北伐。
时朝臣多劝阻，刘裕不从。
五年四月，自建康（今南京）出发，率舟师溯淮水入泗水。
五月，东晋军至下邳（今江苏邳州市南古邳镇），留下船舰、辎重，步行至琅邪（今山东临沂北）。
所过皆筑城，留兵守卫，以防南燕骑兵袭后。
刘裕拟择捷径，自琅邪经莒县（今属山东），越大岘（今沂山）直趋临朐（今属山东）、广固。
大岘山高70丈，周围20里，上有穆陵关，峻狭仅容一车通过，号称“齐南天险”。
刘裕部下担心南燕军控扼大岘，或坚壁清野，则此行不仅无功，且将不能自归。
刘裕认为，慕容超等贪婪，无深谋远虑，必不能守险清野。
遂督兵急进。
六年二月初五，刘裕下令四面攻城，燕军难以抵御，开城投降。
慕容超仅率数十骑突围，结果遭擒，被杀于建康。
南燕亡。
战争经过
晋义熙五年（南燕太上五年，409年）四月至次年二月，东晋中军将军刘裕率军攻克燕都广固（今山东青州西北）灭亡南燕的着名战争。
义熙五年正月，南燕帝慕容超嫌宫廷乐师不够，欲对东晋用兵掠龋二月，慕容超轻启边衅，进击东晋宿豫（今江苏宿迁东南），掠走百姓2500人。
刘裕为抗击南燕，外扬声威，于四月自建康（今南京）率舟师溯淮水入泗水。
五月，进抵下邳（今江苏睢宁西北），留船舰、辎重，改由陆路进至琅邪（今山东临沂北）。
为防南燕以奇兵断其后，所过皆筑城垒，留兵防守。
南燕鲜卑人恃勇轻敌，对晋军进入其境不以为虑。
慕容超没有采纳征虏将军公孙五楼“凭据大岘山（今山东沂山）之险，使晋军不能深入”或“坚壁清野”、“断晋粮道”之良策。
六月，刘裕未遇抵抗，过莒县（今属山东），越大岘山。
南燕主慕容超先遣公孙五楼、贺赖卢及左将军段晖等，率步、骑兵5万进据临朐（今属山东）。
慕容超得知晋兵已过大岘山，自率步骑4万继后。
燕军至临朐，慕容超派公孙五楼率骑前出，控制临朐城南的巨蔑水（今山东弥河）。
与晋军前锋孟龙符遭遇，公孙五楼战败退走。
刘裕以战车4000辆分左右翼，兵、车相间，骑兵在后，向前推进。
晋军进抵临朐南，慕容超派精骑前后夹击。
两军力战，胜负未决，刘裕采纳参军胡藩之策，遣胡藩及谘议参军檀韶、建威将军向弥率军绕至燕军之后，乘虚攻克临朐。
慕容超单骑逃往城南左将军段晖营中。
刘裕纵兵追击，大败燕军，段晖等十余将被斩。
慕容超逃还广固。
刘裕乘胜追击北上，攻克广固外城。
慕容超退守内城。
刘裕筑围困之，招降纳叛，争取民心，并就地取粮养战。
慕容超被困于广固内城，先后遣尚书郎张钢、尚书令韩范，驰往后秦求援。
七月，后秦主姚兴派卫将军姚强率步、骑兵l万，与洛阳(河南洛阳东北）守将姚绍汇合，统兵共救南燕。
并遣使向刘裕宣称，后秦以10万兵屯洛阳，若晋军不还，当长驱而进。
刘裕识破姚兴虚张声势，不为所动。
不久，姚兴被夏主刘勃勃击败于贰城（今陕西黄陵西北），遂令姚强撤周长安（今西安西北）。
慕容超久困于广固，不见后秦援兵，欲割大岘山以南与东晋为条件，称藩于东晋，刘裕不允。
南燕大臣张华、封恺、封融及尚书张俊相继降晋。
九月，刘裕截获为借兵去后秦的韩范，使其绕城而行，以示后秦救兵无望，城内南燕守军惊恐。
十月，燕臣张纲被俘，晋军制成飞楼、冲车等各种攻城器具，加强攻防能力。
六年二月，南燕贺赖卢、公孙五楼率军挖地道出击晋军，被击败，退回内城。
刘裕乘机四面攻城，南燕尚书悦寿打开城门迎降，晋军攻入广固内城。
慕容超率数十骑突围而走，被晋军追获，送至建康斩首，南燕亡。
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战争结果
十月，张纲为刘裕军所造攻城器具完毕，“设备奇巧，飞楼木幔之属，莫不毕备。
城上火石弓矢，无所用之”。
晋军由于拥有了良好的攻城器械，杀伤燕军日众，加之燕军被困已久，城中粮食将尽，燕军吏纷纷越城降晋。
尚书悦寿认为燕“独守穷城，绝望外援。
”虽然将军公孙五楼、贺赖卢曾挖掘地道，率众出城袭击晋兵，但无法破敌，故劝告慕容超降服。
但慕容超说：“吾宁奋剑而死，不能衔璧而生１义熙六年（公元410年）二月初五，刘裕命率军攻城，悦寿开启城门放入晋军，慕容超率数十骑突围而逃，被晋军生俘，送至建康斩首。
至此，刘裕围攻广固8个月之久，才将南燕灭亡。
刘裕进入广固城中，欲将城中的男子全部坑杀，将他们的妻女赏给将士，后经韩范劝止，只将燕王公以下3000人处死。
战争影响
东晋王朝进击南燕的作战，历经10个月之久，终于将南燕灭亡，为推进北方地区的统一，做出了应有的贡献。
东晋灭燕顺应了历史要求统一的发展趋势
南燕王朝，本为后燕分裂出来的一个小的割据势力，其统治的地区仅为今山东济南以东，枣庄以北至渤海之滨，在东晋十六国后期为一区区小国。
它既无开明的政治措施，又不发展社会经济，只有封闭式的割据统治与压榨。
北中国的百姓早已对这种割据分裂，兵连祸结的混乱局面，恨之欲绝。
特别是原来从北方随东晋东迁的吏民，更怀有热切统一北方、回归故里的愿望。
故而，东晋兴师北伐，适应了当时人民的要求，使晋师所到之处，呈现出一片“华夷大悦”的局面。
这便成为东晋制胜政治上独有的优势。
雄厚的战争实力是东晋获胜的另一重要因素
东晋王朝，自定都江南以来，虽内乱不已，多次发生过大小规模不等的战争，但基本上维持着一统江山，远远不像北方多国纷争，兵祸蜂起，社会经济受到严重摧残的凋敝残破局面。
刘裕当政后，采取了减轻赋税、发展生产的措施，加上江南的自然经济地理条件，使东晋的经济实力逐步增强，训练和征调了强大的车、步、水、骑等大量军队。
这支军队无论在数量上和质量上都明显地优于南燕军，为战胜南燕提供了坚实的物质基矗
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