公元417年，刘裕亲自率军北上。后秦国主姚泓见势不妙，向北魏皇帝拓跋嗣求援。拓跋嗣见有机可乘，决定出兵助秦抗晋。他在黄河北岸集结了十万大军，对刘裕的部队形成了威胁。
面对北魏的威胁，刘裕命令水军沿黄河前进。然而，北魏骑兵在岸边紧紧跟随，不断骚扰晋军。风浪中，不少晋军战船被冲至北岸，士兵落水。北魏骑兵趁机发动攻击，但每当晋军上岸追击时，他们又迅速撤退。这种战术让晋军将士们晕头转向，不知所措。
刘裕见状大怒，决心狠狠打击北魏骑兵的嚣张气焰。他经过一番思考，设计了一个巧妙的战术。他命令一名将军带领一百辆兵车和七百名士兵登上黄河北岸，摆出一个奇特的阵型——却月阵。这个阵型呈半圆形，中间鼓起，两头紧靠河岸。阵中有一辆兵车插着白色羽毛作为标志。
北魏骑兵从未见过这种阵型，因此不敢轻举妄动。就在他们犹豫之际，晋军突然发动攻击。一百辆兵车上的士兵拉弓射箭，将冲在最前面的北魏骑兵射杀。随后，晋军又在阵后布置了锋利的长矛，装在大弓上。当北魏骑兵再次冲锋时，晋军士兵用大铁锤敲击大弓，长矛如流星般飞出，将数千北魏骑兵射杀。剩余的北魏骑兵见状惊恐万分，纷纷逃散。晋军乘胜追击，大获全胜。
刘裕凭借却月阵成功地给予了北魏骑兵沉重的打击，从而打通了黄河西进的通道，使得他的水军能够顺利地向西推进。之后，檀道济和王镇恶带领的步兵与刘裕在潼关成功会合，晋军声势浩大，势如破竹，很快便攻下了长安，将后秦彻底消灭。
公元419年，晋安帝驾崩，晋恭帝即位。此时，刘裕深感自己称帝的时机已经成熟，于是开始着手准备篡位事宜。他利用自己在朝中的威望和军中的实力，逼迫晋恭帝禅位于自己。
公元420年，刘裕正式登基称帝，改国号为宋，东晋王朝的历史就此终结。刘裕的称帝，标志着东晋末年长期的战乱和动荡终于结束，中国历史进入了一个新的阶段。