刘牢之留次溧州，静待好音，好几日才见朝命，但授为会稽内史。牢之赞叹道：“本日便夺我兵权，祸在目前了。”已而敬宣自建康驰至，乃是讨差出来，佯称替玄慰谕，暗中却为父设谋，进袭桓玄。牢之游移未决，私召刘裕入商道：“我悔不消卿言，致为桓玄所卖。今欲北趋广陵，联络高雅之等，起兵讨逆，卿可从我去否？”裕答道：“将军率劲卒数万，望风降玄，今玄已得志，威震天下，朝野人士，已绝望将军，将军岂尚能再振么？裕只要弃官归里，不敢再从将军。”言毕即退，出外遇着何无忌。无忌密问道：“汝将何往？”裕与语道：“我观刘公必不能免，卿不若随我至京口。桓玄若守臣节，我与卿无妨事玄，不然与卿图玄便了。”无忌依议，也不向牢之告别，竟偕裕同往京口去了。牢之大集僚佐，拟据住江北，纠众讨玄。参军刘袭进言道：“天下唯一反字，最悖道理，将军前反王兖州，指王恭。克日反司马郎君，指元显。今又欲反桓玄，一人三反，如何自主？”这数句话说得牢之瞠目结舌，无言可答。袭亦退出，飘然自去。佐史亦多数散走。牢之惊惧，使敬宣至京口迎家眷。敬宣愆期不还，牢之还道是霸术已泄，为玄所杀，乃率部曲北走。到了新洲，部众散尽，牢之懊悔已极，且恐玄军追来，竟解带悬林，自缢而死。真是死得不值。另有摆布数人，代为棺殓，草草了事。及敬宣奔至，惊悉牢之早死，得空举哀，仓促渡江，逃往广陵。桓玄闻报，命将牢之斲棺枭首，曝尸市中。牢之勇猛过人，当时推为健将，惟故太傅谢安在日，尝说牢之器小，不成独任，独任必败，至是果如安言。
功德两亏谋盗国，任他奸刁总成空。
越年仲春，玄上表申请，愿率诸军讨平关洛，有诏授玄为大将军。玄命整缮舟师，先制轻舸数艘，装载服玩书画。有人问为何因？玄答道：“兵凶战危，倘有不测，当使简便易运，免为仇敌所掠呢。”这语一传，大众始知他饰辞北伐，实在为求封大将军起见。公然不到数日，朝旨复下，饬玄缓进。玄借朝命宣示将士，不复出兵。一味诈伪。已而荆州刺史桓伟病死，玄令桓修继任。处置中郎曹靖之说玄道：“谦修兄弟，专据表里，权势太重，不成不防。”玄乃令南郡相桓石康为荆州刺史，石康为玄从弟，仍系桓氏支属，曹靖之徒费唇舌，反多为桓氏增一羽翼罢了。侍中殷仲文，散骑常侍卞范之，为玄亲信，密劝玄早日受禅，且由仲文草拟，代撰九锡文及册命，玄当然心喜。朝右大臣，统是玄党，便即迫安帝下诏，册命玄为相国，总百揆，晋封楚王，领南郡南平宜都天门零陵营阳桂阳衡阳义平十郡，加九锡典礼，得置丞相以下官属。桓谦进任卫将军，录尚书事。王谧为中书监，领司徒，桓胤为中书令，桓修为抚军大将军。