永初三年（422年），刘裕计划出征北魏，尚未出兵，便因病逝世，终年六十岁。庙号高祖，谥号武皇帝，葬于初宁陵。著有《兵法要略》一卷，今已亡佚。
刘裕的祖籍在彭城县绥舆里，是汉高祖刘邦之弟、楚元王刘交的二十二世孙。他的家族在早年随晋室南渡，长居晋陵郡丹徒县的京口里。
刘裕于晋哀帝兴宁元年三月壬寅日（363年4月16日）出生，其时家境贫苦，母亲更因分娩后疾病去世。
父亲刘翘无力请乳母给刘裕哺乳，一度打算抛弃他，只因刘怀敬之母伸出援手，养育刘裕，才得以活下来。
刘裕长大后，为人雄杰，气度宏大，身高七尺六寸，风神奇伟，不拘生活小节，侍奉继母以孝顺闻名。
据载刘裕早年因家境过于贫寒，落魄到靠砍柴、种地、打渔和卖草鞋为生，有时为补济家用而去赌博樗蒲。由于一向贫穷，遭乡里贱视，当时的人多不能赏识他。
不过，刘裕才能出众，且有大志，当时出身琅琊王氏的王谧就十分敬重他，更曾向他说：“你应当会成为一代英雄。”
刘裕后从军，成为北府军将领冠军将军孙无终的司马。
晋安帝隆安三年（399年）十一月，孙恩在会稽（今浙江绍兴）起兵反晋，东南八郡纷起响应，朝野震惊。晋廷忙派卫将军谢琰、前将军刘牢之前往镇压。
或因孙无终的荐举，刘裕转入刘牢之的麾下，担任参军。
十二月，刘牢之率部抵达吴地，派刘裕领数十人侦察起义军的动向。
不巧碰上了几千起义军，刘裕率众迎战，随从战死大半，而他还在酣战，手舞长刀，杀敌甚多。
后来，刘牢之的儿子刘敬宣及骑兵主力相继前来，起义军逃退，斩杀俘虏千余人，刘裕乘胜追击，平定山阴（今浙江绍兴）。孙恩逃回到海上。
隆安四年（401年）五月，孙恩又攻克会稽郡，杀死谢琰。十一月，刘牢之再次领兵东征，孙恩败退。
刘牢之驻扎上虞，派刘裕戍守句章城（今浙江宁波）。句章城矮小，士兵又不到数百名，刘裕常常披坚执锐，身先士卒，每战都冲锋在前，起义军这才退回浃口。
隆安五年（402年）春，孙恩频繁进攻句章城，每次都被刘裕击败。三月，孙恩北击海盐县，刘裕跟踪追击，在海盐县城旧址筑起城池。
起义军白天来攻城，城内兵力空虚，刘裕就挑选数百人组成敢死队，都脱掉盔甲，手持短兵器，击鼓呐喊冲出城。
起义军遭到震慑，士气大丧，丢盔卸甲逃散，大帅姚盛被斩。刘裕虽然连战连胜，但考虑到众寡悬殊太大，于是假装弃城而逃，诱使起义军蜂拥进城。他乘其懈怠，伏击大败起义军。
六月，孙恩乘胜渡海，突然进军丹徒（今江苏镇江），士兵多达十余万人。刘牢之还驻军山阴，京师震动。刘裕日夜兼程，与起义军同时抵达丹徒。
当时敌我众寡悬殊，又加上长途急行军十分疲惫，而丹徒守军又无斗志。孙恩率兵数万，击鼓呐喊攻打蒜山，蒜山居民都拿起扁担准备抵抗。
刘裕率部猛攻，大败起义军，起义军跳崖投水而死者甚众。八月，朝廷加封刘裕为建武将军、下邳太守，派他领水军追到郁洲讨伐，刘裕又大败孙恩。
孙恩南逃。
十一月，刘裕追击孙恩到沪渎，在海盐，又大败孙恩。三战三捷，俘虏的起义军数以万计。起义军自此之后，由于饥饿、疾病、瘟疫，死了一大半，从浃口逃到临海。
在转战三吴的几年中，刘裕屡充先锋，每战挫敌，其军事干略得到初步显露。他不仅作战勇猛，披坚执锐，冲锋陷阵，且指挥有方，富有智谋，善于以少胜多。
当时诸将纵兵暴掠，涂炭百姓，独有刘裕治军整肃，法纪严明。他率水军继续追讨孙恩，迫使其投海而死。
孙恩起兵，消耗了晋廷兵力，造成京防空虚，这给盘踞长江上游军事重镇荆州、虎视三吴、伺机而动的桓玄以可乘之机。
元兴元年（402年），骠骑大将军司马元显率军西讨桓玄，桓玄也率荆楚大军南攻司马元显。司马元显派刘牢之抵御，刘裕也随军前往。
刘牢之率部到达溧州（今江苏溧阳）时，遭遇桓玄所部，刘裕请求发起攻击，没得到同意。
刘牢之打算派刘敬宣到桓玄营中讲和，遭到刘裕与刘牢之的外甥何无忌联袂坚决谏阻，刘牢之不听。
桓玄攻入建康，杀司马元显，收夺刘牢之兵权，以其堂兄桓修代之。刘牢之惧祸而逃，后自缢身亡。刘裕审时度势，暂投桓玄以行韬晦。
由于刘裕屡建军功，于北府旧部中颇有声望，故桓玄也不敢小视他，任命他为中兵参军。
元兴二年（403年），孙恩的妹夫卢循再次起事，桓玄派刘裕讨伐，杀其大帅张士道。卢循渡海南逃，刘裕因功被加封为彭城内史。
十二月，桓玄篡位，对司徒王谧说：“昨日看见刘裕，气度不凡，是人中豪杰。”于是更对刘裕款待备至，恩宠有加。
桓玄的妻子刘氏颇能识人。她多次对其夫说：“刘裕行止有龙势虎志，看问题不同凡响，不会久居人下，宜尽早除之。”
桓玄却说：“我欲荡平中原，非此人不行，怎好杀他？等关陇平定，再作计议。”
同时，桓玄称帝后为消除隐患，欲瓦解北府兵，大力剿杀北府兵旧将，北府军几乎遭到灭顶之灾。正在桓玄盘算之际，刘裕也在暗中和北府兵残余兵将联络，伺机反攻桓玄。
元兴三年（404年）二月，刘裕以打猎为名，聚集北府兵残余兵将一千七百余人，在京口举兵起义，歼灭了桓楚在此的兵力，杀死桓修。
接着，众人推刘裕为盟主，传檄四方，各地纷起响应。桓玄自从获悉刘裕率众起义后，成天忧心忡忡，想不出对策。
有人说：“刘裕等力量弱小，哪里具备成气候的力量，陛下何必担忧呢？”
桓玄回答说：“刘裕堪称当代雄才；刘毅家无多少储蓄，却像掷骰子一样捐出百万；何无忌，刘牢之的外甥，很像他舅舅。他们联合起来，共举大事，怎能说他们不会成功呢？”
桓玄先派手下猛将吴甫之及皇甫敷带领精兵抵抗刘裕，刘裕先于江乘杀吴甫之，至江乘以南的罗落桥时奋力作战，又杀皇甫敷，继续进攻。
三月，刘裕进攻覆舟山，并命弱兵登山，持着旗帜分道而行，营造四周皆有士兵，数量很多的假象；而又因桓玄守军大多是北府军出身，面对刘裕都没有斗志，刘裕于是与诸军进攻，顺利以火攻击溃桓玄守军，而桓玄亦弃城西逃。
三月壬戌日（3月31日），刘裕获王谧等人推举，出任使持节、都督扬州、徐州、兖州、豫州、青州、冀州、幽州、并州八州诸军事、镇军将军，徐州刺史。
不久其又奉武陵王司马遵承制总百官行事。东晋末年，政治混乱，百官放纵，百业废弛，桓玄虽然也想整治，但众人都不听他的。
刘裕以身示范，先以威严约束宫廷内外，百官皆认真供职，二三天时间内，风气大变。
刘裕在进建康城后，派诸将追斩桓玄，晋安帝在江陵复位。然而，桓氏势力仍在荆州盘据，并反攻江陵。
直至义熙元年（405年），晋军才再收复江陵，驱逐当地桓氏势力，并迎安帝返回建康。不久，刘裕还镇丹徒。
义熙元年（405年），刘裕遣使到后秦，要求后秦归还之前占领的南乡、顺阳、新野、舞阴等淮北诸郡，后秦皇帝姚兴可能鉴于西面战事吃紧。
不想再在东面又与刘裕为敌，于是答应将淮北的南乡、顺阳、新野、舞阴等十二郡全部归还给东晋。
义熙二年（406年），刘裕因功受封为豫章郡公，食邑万户，获赏绢三万匹。他的僚佐只比原太傅谢安府的僚佐低一等。
义熙四年（407年）正月，因王谧去世，刘裕听从幕僚刘穆之劝言，入朝商议继任人选。最终获授侍中、车骑将军、开府仪同三司、扬州刺史、录尚书事、徐兖二州刺史，入掌朝政大权。
东晋自偏安以来，时时面临着北方的威胁。祖逖、庾亮、褚裒、殷浩、桓温都曾先后北伐，但无一成功。为了强大自身，刘裕决定兴师北上。
义熙五年（409年），南燕主慕容超袭位，纵兵肆虐淮北，俘虏阳平太守刘千载、济南太守赵元，驱掠百姓千余家。
刘裕为抗击南燕，外扬声威，于四月自建康（今南京）率舟师溯淮水入泗水。五月，进抵下邳（今江苏睢宁西北），留船舰、辎重，改由陆路进至琅邪（今山东临沂北）。
为防南燕以奇兵断其后，所过皆筑城垒，留兵防守。南燕鲜卑人恃勇轻敌，对晋军进入其境不以为虑。慕容超没有采纳征虏将军公孙五楼“凭据大岘山（今山东沂山）之险，使晋军不能深入”或“坚壁清野”、“断晋粮道”之良策。