此时檀道济以及其兄檀韶、檀祗，还有族叔檀凭之，都在给刘裕效力。这种现象很普遍，除了檀氏，还有朱龄石、朱超石兄弟，沈田子、沈林子兄弟，等等。新兴势力的特征明显。在此期间，曾经投身桓玄门下的陶渊明，乔装改扮来到军中，向刘裕报告桓玄的虚实，被任命为镇军参军。陶渊明带来的情报固然重要，也能反映出民心向背，但终究不能立竿见影。要想解决战场上的问题，还得依靠檀道济之辈。檀道济带领高进之和薛彤，高歌猛进，一路奏捷。尤其是高进之，率先俘虏桓玄的大将王雅，在奔牛塘大败敌军，又斩敌将路雍岐，缴获了桓玄使用的天子旌节和乘船。这些功劳，他全部让与盟兄檀道济——当然这也正常。功劳总是主将的。
桓玄死后，桓振继续作乱。桓振也不失名将风范，勇猛异常：“振虽兵少，左右皆力战，每一合，振辄瞋目奋击，众莫敢当。”激战中间，他以酒当水，痛饮完毕，又乘醉突阵，依稀能看到当年西楚霸王项羽的影子。
可打到最后，桓振还是被檀道济擒获。
这些功劳便是檀道济事业的第一桶金。他被任命为辅国参军、南阳太守，封吴兴县五等侯。孙恩投水自杀、成为“水仙”之后，其妹夫卢循统领余部，先受朝廷招安，后来再度起事，一度兵临建康城下。这场兵戈，又为檀道济赢得了唐县男的爵位和四百户食邑。
北伐建功
淝水之战的惨败，导致前秦分裂为后秦、北魏和南燕三个割据政权。刘裕灭掉桓玄，有再造晋室之功，被封为侍中、都督中外诸军事，牢牢控制政权。他志在取代晋室，为树立威望，决心北伐，首要目标便是南燕。
南燕最为强大时，据有河南一部及山东大部，都于广固（今山东青州）。公元409年正月，南燕国主慕容超嫌宫廷乐师人少，演奏歌舞不够排场，决定派兵南下，向东晋“借”点吹鼓手。战争目的如此荒唐，其国家的结局可以想见。当年二月，慕容超妄启边衅，进兵东晋彭城郡之宿豫（今江苏宿迁东南），掠走百姓两千五百人。这事点燃了刘裕北伐的激情。当年四月，他起兵十五万从建康出发，五月抵达下邳（今江苏邳州西南），然后留下战舰和辎重，全军弃舟登岸，从陆路取道琅琊（今山东临沂北）北进。
檀道济和其兄檀韶，都在北伐军序列中。面对东晋的攻势，南燕将军公孙五楼提出三个策略：上策是集中兵力凭借大岘山（今沂山）之险，阻止晋军长驱直入，逼迫其作旷日持久之战，然后派并州徐州部队断绝晋军粮道，兖州兵东下抚晋军之侧背；中策是各地凭险固守，坚壁清野，饥疲晋军，等其撤退时再展开追击；下策是放弃大岘山之险，以优势骑兵依托临朐（今属山东）、广固间的平原，与晋军决战。
慕容超偏偏采纳了下策。他自弃险要，下令撤回莒县（今属山东）、梁父（徂徕山南）的守军，放晋军越过大岘山，打算靠马刀解决问题。
对于刘裕而言，这可真是天大的好事。他做梦也没想到能不战而过大岘山天险。全军通过之后，他高兴地说：“部队已过险要，士兵都有必死的决心；到处都是粮食，全军没有挨饿的危险，这一仗怎么可能不胜呢？”
当年六月，慕容超派公孙五楼带领五万骑兵进驻临朐，自己率步卒四万继后，准备与刘裕决战。鲜卑骑兵向来厉害，刘裕不敢怠慢，将四千辆战车分为左右两翼，两辆车并排，用来对付骑兵的冲击；步兵置于战车中间，骑兵在最外侧担任警戒。
双方交手，各有胜负，局面一时难下。晋军劳师远征，拖不起时间，刘裕采纳参军胡藩的建议，派他带领人马，绕到燕军背后，对外宣称是海路赶来的援兵。消息传出，南燕震动：这意味着东晋的水师，已有随时渡海的能力。刘裕趁机指挥大军展开猛攻，檀韶带领胡藩等人，一举拿下临朐，然后乘胜追击，将慕容超死死包围在广固城中。
慕容超赶紧向后秦求救。当时后秦正在跟大夏作战，只能派出万人以为姿态，于是遣使过来虚张声势，声称已在洛阳集结十万雄师，随时可以切断晋军退路。这个伎俩当然没能骗住刘裕。后秦若果真有此决心，保密都来不及，怎么可能事先通报敌军？由此可以看出，春秋战国时期的嘴皮子功夫，已经不合时宜。不是人们的口才退化，就是智力已经进化，分辨能力大幅度增强。
后秦的万人援兵没走多远，随即退回。倒霉的是，南燕使者半路上被晋军俘虏。刘裕下令押着他在广固城下示众，并且高声大喊：“后秦无兵可派！后秦无兵可派！”燕军一看，士气更加低落。
晋军在城外修筑内外两层各三丈高的长堤，防止燕军突围。每当朝廷有使者或援兵过来，刘裕都连夜派出很多士兵迎接，天亮之后再敲锣打鼓地开到大营。这样的场面每经历一次，燕军的士气都会降低几个百分点。
最后关头，立功的是檀道济的部将高进之。这家伙还是个能工巧匠，他制作出精良的攻城器具飞楼和冲车，使用方便，为最终破广固灭南燕奠定了基础；檀韶则第一个登上城墙。因为这个缘故，战后高进之受封为广固相，檀韶则领北琅邪太守，进号宁朔将军、琅邪内史。檀道济当然也有封赏。
公元416年，早已离开刘裕的陶渊明大约五十二岁，当年作了《饮酒》诗二十首；法显和尚从西域归来，写成《佛国记》；秦州一带地震有声，这是有据可查的首次有地声的地震。
