乙丑日（五月十四日），卢循率军抵达淮口（今江苏南京西北，秦淮河入长江处），朝廷内外实行戒严。琅邪王司马德文担任都督宫城诸军事，驻守中堂皇（皇宫中的殿堂）；刘裕驻守石头城（今江苏南京城西），其他将领也各自有驻守的地方。刘裕的儿子刘义隆才四岁，刘裕派咨议参军刘粹辅佐他，镇守京口（今江苏镇江丹徒）。刘粹，是刘毅的同族弟弟。
刘裕看到百姓靠近水边观望贼军，对此感到奇怪，就问参军张劭原因。张劭说：“如果您（持节钺，代指刘裕）还没回来，百姓连逃跑都来不及，哪有心思观望？现在他们是不再害怕了啊。贼军如果从新亭（今江苏南京江宁南）直接进军，其锋芒锐不可当，我们应当暂时回避，胜负还难以预料；如果他们回船停泊在西岸，就一定会被我们擒获。”
徐道覆请求从新亭到白石（今江苏南京江宁西北）一带烧掉船只上岸，分几路进攻刘裕。卢循却想求万全之策，对徐道覆说：“我们大军还没到，孟昶就已经闻风自杀；从大势来看，建康用不了几天就会自行崩溃。现在要在一天内决胜负，冒险求利，既不是必胜的办法，还会损伤士兵，不如按兵不动等待时机。” 徐道覆因卢循多疑、缺乏决断，感叹道：“我最终还是被卢公耽误了，事情肯定成不了；要是我能为真正的英雄效力，平定天下都不在话下。”
刘裕登上石头城眺望卢循的军队，起初看到贼军船只驶向新亭，他回头看身边的人，脸色都变了；不久贼军回船停泊在蔡洲（今江苏南京西南长江中），他才松了口气，露出喜悦神色。于是各路军队逐渐集结。刘裕担心卢循发动突袭，采纳虞丘进的建议，砍伐树木在石头城、淮口一带设置栅栏，修缮越城（今江苏南京秦淮河南），又修筑查浦（今江苏南京西南）、药园（今江苏南京雨花台附近）、廷尉（今江苏南京附近）三座堡垒，都派兵驻守。
刘毅沿途经过蛮地、晋地，勉强保住自己的性命，跟随他的人又饿又累，死亡的有十分之七八。丙寅日（十五日），刘毅抵达建康，等待朝廷处分。刘裕安慰鼓励他，让他负责朝廷内外的留守事务。刘毅请求自我贬官，朝廷下诏将他降为后将军。
北魏长孙嵩率军抵达漠北后返回，柔然军队追击，把他包围在牛川（今内蒙古乌兰察布兴和西北）。壬申日（二十一日），北魏主拓跋嗣向北进攻柔然。柔然可汗社仑听说后，仓皇逃跑，在路上病死；他的儿子度拔还年幼，部众于是拥立社仑的弟弟斛律，号称 “蔼苦盖可汗”。拓跋嗣率军返回参合陂（今内蒙古乌兰察布凉城东北）。
卢循在长江南岸埋伏军队，派老弱士兵乘船向白石进军，声称要率领全部军队从白石步行上岸。刘裕留下参军沈林子、徐赤特驻守南岸，阻断查浦通道，下令他们坚守不动；自己则和刘毅、诸葛长民率军向北出兵抵抗。沈林子说：“妖贼说的这话，未必是真的，我们应该严密防备。” 刘裕说：“石头城地势险要，而且淮河一带的栅栏很坚固，留下你在这里，足够守住了。” 沈林子，是沈穆夫的儿子。
庚辰日（五月二十九日），卢循焚烧查浦，进军到张侯桥（今江苏南京西南）。徐赤特准备出兵进攻，沈林子说：“贼军声称去白石，却多次来挑战，他们的意图很明显。我们兵力少，打不过他们，不如守住险要地形，等待大军增援。” 徐赤特不听，执意出战。卢循的伏兵突然出动，徐赤特大败，独自驾着一条船逃往淮北（今江苏南京长江以北）。沈林子和将军刘钟依靠栅栏奋力作战，朱龄石率军赶来救援，贼军才撤退。卢循率领精锐部队大举上岸，抵达丹阳郡（今江苏南京江宁东南）。刘裕率领各路军队快速返回石头城，斩杀徐赤特，然后脱下铠甲休整。过了很久，才出兵在南塘（今江苏南京秦淮河以南）列阵。
六月，朝廷任命刘裕为太尉、中书监，加授黄钺（古代帝王赐给重臣的仪仗，象征专杀之权）；刘裕接受了黄钺，其余官职则坚决推辞。朝廷任命车骑中军司马庾悦为江州刺史。庾悦，是庾准的儿子。
司马国璠和弟弟司马叔璠、司马叔道逃奔后秦。后秦王姚兴问他们：“刘裕刚诛杀桓玄，辅佐晋室，你们为什么要来投奔我？” 三人回答说：“刘裕削弱皇室权威，我们宗族中但凡有自己奋发图强的人，都会被他除掉。他即将成为国家的祸患，比桓玄还厉害啊。” 姚兴于是任命司马国璠为扬州刺史，司马叔道为交州刺史。
卢循劫掠各县，却没抢到什么物资，对徐道覆说：“军队已经疲惫了，不如返回寻阳（今江西九江），合力夺取荆州（今湖北江陵），占据天下三分之二的地盘，再慢慢和建康对抗。” 秋季，七月，庚申日（初十），卢循从蔡洲向南返回寻阳，留下党羽范崇民率领五千人占据南陵（今安徽芜湖繁昌南）。甲子日（十四日），刘裕派辅国将军王仲德、广川太守刘钟、河间内史兰陵人蒯恩、中军咨议参军孟怀玉等人率领部众追击卢循。
乙丑日（十五日），北魏主拓跋嗣返回平城（今山西大同）。