过去的半年多时间里，桓玄又集结了数万兵马，看起来似乎稳定了局面。但是，这新集结的兵马以残兵败将为主，强拉强征了许多壮丁加入。水军只有区区数干人，而且都是些破烂战船。整个军队的战斗力低劣。
更重要的是，桓玄从建康被赶了出来，几十万大军被歼灭殆尽，惶惶如丧家之犬一般的逃回了江陵。这种失败者在人心和德望上早已降到了最低点。强盛之时，自然是人人忠心。一旦失败，则内部问题丛生，那些满口忠诚的人，甚至铁杆的盟友也都不得不为自己打算。
在这种情形下，人人都知道桓氏的力量早已不是当年那般强盛和铁板一块。正因如此，刘裕才敢以十万之众，去进攻桓氏的老巢。
刘裕率大军从寻阳出发一路西进，而驻扎在夏口的刘毅作为前军，在接到命令之后便展开了进攻。刘毅率领三万兵马和五干水军于八月初九出发，兵马溯流而上，十余日时间便横扫汝南郡，攻克蒲圻，挺进巴陵。
桓玄派出兵马，想利用巴陵的地利优势在洞庭湖口挡住刘毅的兵马。洞庭湖一带狭长的地带是绝佳的阻击地点，当年司马道子的大军西进，便是在此处被桓玄的兵马围歼，损失数万大军而铩羽败退的。但此一时彼一时，当初的荆州军拥有大量的水军，他们可以从洞庭湖直插进攻方后方，形成包围。而如今桓玄的水军压根不具有这样的能力，他们只能拒守巴陵城，已经无法复制当初的战术了。
但即便如此，桓玄依旧寄希望于守住巴陵。他派出了自己最为信任的盟友，益州刺史郭诠，以及龙骧将军何澹之率两万兵马拒守巴陵。
八月十九，刘毅发起了猛攻。携带百余门粗制重炮的刘毅肆无忌惮的对巴陵城发起了轰击，五干水军穿越湖口绕行巴陵南城，于洞庭湖水门对巴陵城南门发起侧翼进攻。
郭诠和何澹之虽然都是领军的良将，但苦于手中兵马数量虽不少，但却都是乌合之众，根本难以组织。稳定火炮轰鸣爆炸，一个个吓得面如土色。两人分守东门和南门，努力坚持到了傍晚时分。终于东城被正面攻破，龙骧将军何澹之被火器轰杀，城头兵马溃败。刘毅命人炸开城门，大军攻入巴陵城中。
益州刺史郭诠见大势已去，倒也见机的很，立刻向刘毅投降。原本如夏口寻阳一般成为西进要地关口的巴陵就像是一张纸一般被轻松捅破。而巴陵之后，通向江陵的道路再无坚城可守。
八月二十四，刘毅兵临江陵城下。江陵城陷入了一片混乱之中，人心惶然。桓玄下旨封锁城门，集结城中三