（参见附图1）
刘裕在平定桓玄之乱后，以侍中、都督中外诸军事，南徐、南兖二州刺史等职镇守京口，遥控朝政。义熙四年(408年)，刘裕入朝加扬州刺史、录尚书事，实际上掌握了东晋大权。他为扩大东晋领土，以及增加个人威望，为取代晋室扫清道路，发动了北伐南燕之战。
南燕慕容德在东晋隆安四年(400年)建立，定都广固（今山东青州西），占有青、兖地区（今山东一带），南与东晋接壤。义熙五年(409年)二月，燕主慕容超先后派遣骑兵攻略东晋宿豫（今属江苏）、济南（治今山东济南）等地，生俘晋阳平（治今江苏盱眙东）太守刘千载、济阴（治今江苏盱眙西）太守徐阮、济南太守赵元等人，俘走东晋百姓3500余口。
同年三月，刘裕上表北伐，以丹阳尹孟昶留守建康。四月，刘裕率舟师自建康进发，沿淮水入泗水（淮水下游第一大支流）。五月，刘裕大军进抵下邳（今江苏睢宁西北），留下船舰辎重，从陆路经琅邪（今山东临沂）北进。所过之处，皆筑城垒留兵把守，以防敌军切断运路。
南燕主慕容超闻知晋军来攻，集朝臣商议军谋。尚书公孙五楼献计说：“吴兵轻果，所利在战，初锋勇锐，不可争也。宜据大岘（大岘山，即今沂山，上有穆陵关），使不得入，旷日延时，沮其锐气。可徐简精骑二千，循海而南，绝其粮运，别敕段晖（南燕将）率兖州之军，缘山东下。腹背击之，上策也。各命守宰，依险自固，校其资储之外，余悉焚荡，芟除粟苗，使敌无所资。坚壁清野，以待其衅，中策也。纵贼入岘，出城逆战，下策也”①。慕容超对其上、中二策皆不肯纳，认为晋军纵使过大岘山而来，燕军可凭借“战车万乘、铁马万群”，“徐以精骑践之”②，击败晋军。慕容镇提出：“必须平原用马为便，宜出岘逆战，战而不胜，犹可退守，不宜纵敌入岘，自贻窘逼”③。慕容超均不予采纳。
晋军北伐之前，曾有人分析敌情，认为南燕或据大岘之险，或坚守广固，割掉麦苗，坚壁清野，晋军将面临险境。刘裕胸有成竹地说：“鲜卑贪，不及远计，进利克获，退惜粟苗。谓我孤军远入，不能持久，不过进据临朐（今属山东），退守广固。我一得入岘，则人无退心，驱必死之众，向怀贰之虏，何忧不克。彼不能清野固守，为诸君保之”④。燕军的战略部署，果不出刘裕所料。五月，刘裕率军不战而过大岘，喜形于色，举手指天说：“吾事济矣”。六月，进抵东莞（今山东莒县）。
慕容超在晋军未至东莞时，遣公孙五楼及左军将军段晖、辅国将军贺赖卢等6将率步骑5万据守临朐，这时闻晋军临近，又亲率4万军队赶至临朐。慕容超为了切断晋军的水源，命公孙五楼率骑兵进据离临朐四十里的巨蔑水。公孙五楼急驰巨蔑水，被早已到那里的晋军前锋孟龙符击败，返回临胸。刘裕命令众军步进，以战车4000辆分为左右两翼，双车并行，缓缓而进，车上皆张设布幔以防弓矢，步兵夹在战车之间，另以骑兵为游军，负责掩护警戒。晋军进至距临朐数里之处时，慕容超派铁骑万余前来迎战，刘裕命兖州刺史刘藩、并州刺史刘道怜等齐力击之，双方
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①②③《晋书》卷一百二十八《慕容超载记》。
④《宋书》卷一《武帝纪》上。
激战过午，未分胜败。参军胡藩向刘裕献计，认为南燕悉众来战，其后方临朐必然空虚，请以奇兵偷袭临朐。刘裕依计而行，遣谘议参军檀韶与胡藩等军轻骑奔袭临朐。临朐防守空虚，被檀韶等人一举攻克，南燕辎重尽为晋军所获。慕容超大惧，奔往城南段晖军。刘裕得知檀韶等已克临朐，大军奋击，南燕军大败，段晖等10余名将领被杀，慕容超率残众逃回广固。
刘裕乘胜追击，直抵广固城下，一举攻克广固大城（外城）。慕容超在晋军猛攻之下，退守小城（内城），使尚书郎张纲向后秦求救，后又继派尚书令韩范再往后秦求救。刘裕命将士设长围巩固大城防守，围高3丈，外穿3重壕堑。晋军以南燕当地粮谷为食，停止江、淮等地转输军粮。刘裕“抚纳降附”，“援才授爵，因而任之”①，从政治上分化瓦解敌人。
七月，南燕大将垣遵、垣苗兄弟逾城投降刘裕。这时有人告诉晋军，要想攻克广固小城，必须用张纲所造的攻城器具。张纲从长安返回，泰山太守申宣执送晋军，裕命张纲登楼车绕城大嚷，称大夏国大败后秦，后秦无兵可救。城中燕军听说，惊恐不安。北方人民执戈送粮，投奔裕军的每日以干数。慕容超请割地求和，刘裕不许。后秦主姚兴见南燕使者后，即派人对刘裕说：“今当遣铁骑十万，迳据洛阳。晋军若不退者，便当遣铁骑长驱而进”②。刘裕知道后秦乃虚张声势，便对来使说：你告诉姚兴，我平定燕国之后，息甲三年，当出兵平定关、洛。如姚兴自送死，便可速来。
十月，张纲攻城器具制造完毕，“设诸奇巧，飞楼木幔之属，莫不毕备。城上火石弓矢，无所用之。”这时投降东晋的南燕尚书张俊劝刘裕说：“燕人所恃者，谓韩范必能致秦师也，今得范以示之，燕必降矣”③。刘裕遂命人招降韩范，韩范向后秦求救兵未能成功，遂投降刘裕。刘裕示韩范循城绕行，城中燕军人情离沮，没有斗志。
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①②《宋书》卷一《武帝纪》上。
③《资治通鉴》卷一百一十五《晋纪三十七》安帝义熙五年九月。
次年正月，燕将贺赖卢、公孙五楼等掘地道出战晋军，兵败退回。刘裕挥军猛攻，城中燕军出降者络绎不绝。二月，南燕尚书悦寿开城门迎纳晋军入城，刘裕攻占广固小城。慕容超与数十骑出逃，被晋军俘获，刘裕以其不降，将他送往建康斩首，南燕灭亡。
刘裕攻灭南燕之战，谋略周密，深知敌情。在战术上采用步、骑、车3个兵种协同作战，有力地遏制了南燕强大铁骑的冲击。在战争谋略上，临敌出奇制胜，袭击敌后方，并用政治瓦解与军事进攻相结合，收到了良好的效果。
南燕主慕容超骄傲轻敌，摒弃守险拒敌，以及出大岘用骑兵野战歼敌的正确谋略，纵敌入境。两军大战时，没有周密的战略部署，不善于寻找战机，发挥骑兵优势，一旦失利，便消极地退守孤城，这些都是燕军失败而亡国的重要原因。
