伴隨著一次次的勝利，劉裕也一步步地逼近了帝座，但他覺得時機還不成熟，因為當時有讖語（古代巫師、方士等以讖術所作的預言）說「昌明之後有二帝」——昌明是晉孝武帝司馬曜的字，所以他要在安帝之後再立一個皇帝以湊足「二帝」.他指使中書侍郎王韶之與帝身邊人密謀鴆殺安帝而立安帝同母弟琅邪王司馬德文，但琅邪王與帝形影不離，王韶之不得下手。
鴆，相傳是一種毒鳥，江東一帶的大山中都有，它吃蝮蛇，體有毒，古人謂之鴆毒。用它的羽毛泡酒，飲之即死。在古代，用鴆酒殺人的事不絕於史：前漢時傳言王莽鴆殺了十四歲的漢平帝，後漢時大將軍梁翼鴆殺了年僅九歲的漢質帝。
十二月十六日，恰逢琅邪王有病居外，王韶之就用衣服勒死了安帝。隨即劉裕稱遺詔奉琅邪王司馬德文即皇帝位，這就是晉代的末代皇帝晉恭帝。
次年正月初一，改元為元熙元年（公元42o年）。
七月，宋公劉裕始受進爵之命——他不是宋公了，他是宋王了；
八月，宋王劉裕移鎮壽陽（在今安徽壽縣，它地處南北交通要衝，是淮南軍事重鎮，時為豫州刺史治所）；
九月，宋王劉裕自解揚州牧，以其次子義真為揚州刺史。
十二月，晉帝下詔宋王建天子旌旗，出警入蹕，乘金根車，駕六馬；進王太妃為太后，世子劉義符進為太子。
元熙二年（公元42o年）春，宋王劉裕想受禪，但難以開口，於是就在壽陽聚集僚佐宴飲。酒至酣時，劉裕對眾人說：
「桓玄篡奪皇位時，鼎命已經他移。我唱大義，興復晉室，南征北戰，平定四海，功成業就，被封宋王。現在年已衰殘，爵位已極，自古物忌盛滿；盛滿，則難以久安。此次回京後，我將奉還爵位，歸老鄉里。」
僚佐們只是盛讚他的功德，未解其意。
到了傍晚席散，已經出了宮門的中書令傅亮才醒悟過來，立即叩門請見；劉裕開門迎接，傅亮就說：「臣應暫回京都。」劉裕知道他已解己意，也不多說，只問他：「需幾人送行？」「數十人即可。」
傅亮到了京都，四月，朝廷征宋王劉裕入京輔政。於是劉裕回京，留其第四子義康為豫州刺史，義康只有十二歲，府、州事務都交給相國參軍劉湛全權處理。
六月初九，劉裕到達京都建康。
傅亮諷晉帝禪位給宋王，就把已經草擬好的禪位詔令呈給晉帝，讓他抄寫。只做了一年半傀儡皇帝的晉帝司馬德文欣然持筆，他對身邊人說：「桓玄之時，晉氏已無天下。依仗劉公之力，得以延緩近二十載。今日之事，心甘情願！」於是用紅紙抄好詔書。
晉帝司馬德文的話的確是由衷之言。晉氏江左以來，有幾個皇帝是真正的皇帝？說出了這樣的話，他可以安心了，就像一個如驚弓之鳥的逃犯，在歸案的那個夜晚，他就能睡一個安穩覺了。
十一日，晉帝遜位，回到了琅邪王府邸，百官拜辭，年近古稀的秘書監徐廣淚流滿面，悲不自勝。謝晦責怪他，他收淚答道：「身與君不同。君是新朝佐命元勳，逢千載嘉運；身世代蒙受晉德，心中眷戀舊主。」身，是晉、宋時人們的自稱。徐廣兄徐邈，在晉孝武帝時擔任太子前衛率，為孝武帝所親重。
至此，東晉自元帝建都建康共歷一百零四年而亡。
後來，晉帝司馬德文也沒有睡上幾個安穩覺。他被宋王朝奉為零陵王，褚皇后被降為王妃，宋王朝派冠軍將軍劉遵考率兵防衛；再後來，宋王朝覺得零陵王的存在總是一個威脅，就派琅玡郎中令張偉帶著毒酒去鴆殺零陵王，張偉感歎說：「鴆殺君王以求生，不如死！」於是就在路上自飲毒酒而死。太常褚秀之和侍中褚淡之都是褚妃的兄弟，但他們忠於宋王朝，零陵王的妃子只要生了男孩，宋王朝就令他們找機會弄死男嬰。零陵王朝不保夕，就與褚妃共處一室，親自在床頭煮吃，他人沒有機會下手。到了零陵王禪位一年之後，宋王朝令褚淡之和他的兄弟右衛將軍褚叔度前去探望褚妃，褚妃出別屋與兄弟相見，軍人就趁此機會翻牆入室，逼迫零陵王飲下毒藥；零陵王不肯飲，說：「身信佛，佛教自殺不能復人身。」於是軍人就用被子捂死了他。——當然，這是後話。
六月十四日，宋王劉裕在南郊即皇帝位。禮儀完畢，皇帝劉裕從石頭城備法駕入建康宮，臨太極前殿；隨即大赦天下，改晉元熙二年為永初元年；立王太子義符為皇太子，封二皇子桂陽公義真為廬陵王，三皇子彭城公義隆為宜都王，四皇子義康為彭城王；任命弟弟司空劉道憐為太尉，封長沙王；追封弟弟司徒劉道規為臨川王，道規無子，以道憐次子義慶為繼嗣，襲封臨川王爵位。尚書僕射徐羨之加鎮軍將軍，右衛將軍謝晦任中領軍，原宋國領軍檀道濟任護軍將軍。
劉裕在位整整兩年，他所建立的劉宋王朝和北方正在崛起的拓跋魏，繼續保持著南北對峙的局面。
在這兩年間，他使得劉宋政權進入了一個比較穩定的時期。禪代的時候，他已經五十八歲了，在人事安排上，他更著眼於讓自己的家人佔據國家要地，又因為七個兒子都還年少——太子十五歲幼子才六歲，他也更留意讓一些信得過的大臣去輔佐自己的親屬。他隨即任命二皇子揚州刺史廬陵王義真為司徒；三皇子宜都王義隆為荊州刺史，進號鎮西將軍；四皇子彭城王義康為南豫州刺史，進號右將軍：每一個皇子的後面都有幾個得力的人在輔佐他。
在劉裕末年，他又任命徐羨之為司空，錄尚書事，兼任揚州刺史；中書令傅亮任尚書僕射，江州刺史王弘任衛將軍；中領軍謝晦任領軍將軍，入值皇宮，總掌禁衛。
永初三年（公元422年）三月，劉裕病重，太尉長沙王劉道憐、司空徐羨之、尚書僕射傅亮、領軍將軍謝晦、護軍將軍檀道濟一同入侍醫藥。不久，劉裕病情好轉，檀道濟出外任為鎮北將軍、南兗州刺史，鎮守廣陵；因廬陵王義真多過失，出鎮南豫州，鎮守歷陽（在今安徽和縣）。
五月，劉裕病危，召太子劉義符到病榻前作臨終遺言：
「檀道濟雖有才幹，而無遠志，非如其兄檀韶有難御之氣。徐羨之、傅亮當無異圖，謝晦數從我征伐，頗識機變，若有異同，必此人。」——這是告誡太子，諸顧命大臣中檀、徐、傅當不會有什麼問題，要提防的話，恐怕只有謝晦了。
稍有好轉，他又留下手詔：
「朝廷不須再有別府；宰相兼任揚州，可配置將士千人。國家若有征討，可配以朝廷現有軍隊，事畢收回。後世若有幼主，朝廷事務皆委任宰相，母后不必臨朝。諸王及大臣儀仗不許進入台城門，要臣可適當給班劍。」
司空徐羨之、中書令傅亮、領軍將軍謝晦、鎮北將軍檀道濟同受顧命。隨即，劉裕駕崩，享年六十。七月，葬於蔣山（今南京鍾山）初寧陵。群臣上謚號為武皇帝，廟號高祖。
武帝劉裕一生清簡寡慾，嚴整有法度。他不愛珍玉珠寶，也不喜絲竹管弦，因此後庭沒有歌舞之聲；他的僚佐殷仲文建議他配製音樂，他說：「整日奔波，哪有空閒聽音樂？更何況也不懂音樂。」殷仲文說：「經常聽聽自然就懂。」他就說：「我正怕懂了就沉浸其中，所以也就不想懂。」
即將北伐的時候，寧州獻給他一個光彩絢麗的琥珀枕頭，價過百金，他得知琥珀有利於治療刀槍傷口，就很高興地讓人把琥珀枕搗碎了分給諸位將領。他不愛遊樂，後宮妃嬪也少。平定了關中，他喜得姚興侄女，寵愛她，因此荒廢事務，謝晦入諫，他當即放出所寵。他的財物都在外府，內無私藏。宋國初建，操辦者建議在東西堂佈置曲腳床，用銀塗釘，他不答應，於是改用直腳床、鐵釘。嶺南曾獻細布，他憎惡精細勞人，當即讓有司彈劾獻布的太守，把布退回，並禁止嶺南再製作此布。他一向患有熱病，又有作戰時留下的槍傷，到了晚年常常深受其苦，坐臥都想涼物；後來有人知道了，就獻給他一個石床。他睡在上面，感覺很舒服，但是想一想，他就感歎說：「木床尚且費錢費力，何況石床！」於是就讓人把它砸了。做了皇帝，他的床頭的牆壁上還掛著百姓家常用的葛燈籠和麻繩拂。公主出嫁，陪送不過二十萬錢，也沒有錦繡金玉之物。
他喜好穿著連齒木屐到神虎門一帶散步，左右隨從只有十餘人；諸子早晨問候他的起居，入閤就脫去公服，只穿戴著裙帽，如家人之禮。
凡此種種，都可見他能成就大業，也非僅僅是因「亂世造英雄」的機遇而已。