公元409年，东晋大将刘裕策划北伐鲜卑族政权南燕。他分析了南燕国土幅员较小，政治腐败及没有长远的战略眼光等弱点，制汀了沿途筑城，分兵留守，巩固后方，主力长趋北进的作战方针。同年4月，刘裕率兵十余万从建康出发，由水路过长江，由淮水至泗水前进。5月，晋军到达南燕境内的琅玡。
刘裕
当时，自琅玡至广固有三条路:一是由琅玡经营城，越大岘山(今山东沂水北)直趋临朐、广固。这是条捷径，水路运输比较方便。但大岘山很险峻，山高七十丈，周围二十里，其上关口(今穆陵关)仅能通一车，号称“齐南天险”。二是向东北经营城、东武(今山东诸城)人潍水北上，再转而西趋广固。这条路比较迁远，劳师费时。
三是向北越泗水经梁父，转而向东北达广固。这条路山路过长，不利行军，运输困难。刘裕判断燕军不准备在南线作战，而意在让晋军主力深入南燕腹地，以便依托临胸、广固等坚城，在平坦地区同晋作战，以发挥他们的骑兵优势，所以刘裕决定走第一条线路。
在南燕，慕容超听说东晋军北上，便召群臣议与晋作战对策，公孙五楼说道：“东晋的军队远道而来，有利于速战。”于是提出了三条策略，上策是占据大岘山，不让刘裕入境，和他相持，然后派军队通过海路截断刘裕的粮道和退路，两面夹击，可获胜利；中策是命令各地方长官据城而守，烧毁多余的物资，坚壁清野；下策就是引刘裕进大岘山，然后与他们决战。
慕容超认为东晋远道而来，一定疲惫，势不能久。而自己据五州(南燕设并、幽、徐、兖、青五州)之地，拥富庶之民，铁骑万群，麦禾布野，为何先除苗徙民，使自己受损失呢?于是慕容超不听手下将领的建言和良策，选择了下策！
刘裕顺利通过大岘山，高兴地对将士们说:“现在我们已顺利过了危险地带，深入敌人腹地，一定要拼死作战;原野上到处是成熟的庄稼，我军无缺粮之忧，可以说，胜利离我们不远了。"6月18 日，晋军主力到达临朐城南附近，慕容超出主力骑兵夹击晋军。
刘裕针对南燕骑兵在平川作战时所具有的优势，布置晋军以车兵4000名在步兵的两翼，以骑兵在阵后机动，组成一个步、骑、车兵相互配合的阵势。这种阵势有效地抵御了燕骑军对晋军步兵主力的冲击，兵车上的长矛还阻碍了骑兵的进攻。双方激战半日，未见胜负。参军胡潘向刘裕建议出奇兵走偏僻的小道去袭击临朐城。刘裕接受他的建议，派兵奇袭临朐。临朐守城兵力薄弱，被晋军一举攻下。慕容超惊慌失措，率领余部逃到了广固城中，晋军首战告捷。
晋军在临朐取胜后，连夜乘胜发起追击，直逼广固城下。广固城四周绝涧，一时难以攻取。刘裕命令晋军修筑长墙围困敌军，同时就地取粮，停止了从后方运送粮草。慕容超不是积极防御，而是一心指望后秦的援兵到来，消极地等待援兵。晋军利用敌降将张纲善于制造攻城器具的特长，让他设计出新的攻城器具。
东晋灭南燕之战，刘裕能够取胜的主要原因，在于他了解敌人，了解自己，同时也了解地形对于己方的利弊。他善于根据敌情制订相应的作战措施，采取灵活的战术、战法来战胜敌人。刘裕根据南燕骑兵善于在平川地形作战，而晋军步兵在平川作战又容易被骑兵冲垮的情况，将车阵这一古老的作战队形与战法运用到作战中，组成了一个步、骑、车兵相结合的阵势，在作战中有效地抑制了燕军之所长。在两军相持时，刘裕慎谋猛进，及时运用奇兵袭击敌人薄弱的后方，为取得最后胜利奠定了基础。
于隆安三年(399年)参军起义，刘裕在不到二十年的时间里，对内平息战乱，先后击败了孙恩、卢循的海上起义，消灭了桓玄、刘毅等军事集团;对外致力于北伐，取巴蜀、伐南燕、灭后秦，从一名普通的军人成长为名垂青史的军事统帅，取得了令世人瞩目的成就。宋人辛弃疾大赞刘裕“金戈铁马，气吞万里如虎”！
刘裕称帝前后进行一系列的改革措施，进一步打击了腐朽、黑暗的贵族、士族势力，改善了政治和社会状况，为元嘉之治打下了坚实的基础，同时也奠定了南朝政治的雏形，建立南北朝。