，想退回寻阳。刘道规说：“不行！敌众我寡，强弱形势不同，现在如果畏惧退缩，必定会被他们利用，即使到寻阳，难道能自保！桓玄虽然窃取了雄豪的名声，内心实际胆怯；加上已经败逃过，部众没有坚定的意志。在两军阵前决战，将领勇猛的一方取胜，不在于人多。”于是指挥部众先前进，刘毅等人跟随他。桓玄常常在船边系着小船以准备败逃，因此部众没有斗志。刘毅等人乘风放火，精锐士兵争相前进，桓玄的部众大败，烧毁辎重连夜逃跑。郭铨到刘毅那里投降。

桓玄的旧将刘统、冯稚等人聚集党羽四百人袭击并攻破寻阳城。刘毅派建威将军刘怀肃讨伐平定了他们。刘怀肃是刘怀敬的弟弟（胡三省注：刘怀敬见一百一十一卷隆安三年）。

桓玄挟持皇帝乘一艘船向西逃跑，留下永安何皇后及王皇后在巴陵。殷仲文当时在桓玄的舰船上，请求出去乘另一艘船收集逃散的士兵，于是背叛桓玄，侍奉二后逃奔夏口，于是返回建康。

己卯（二十三日），桓玄与皇帝进入江陵。冯该劝他再向下游作战，桓玄不听；想逃奔汉中投靠桓希（胡三省注：桓希当时为梁州刺史），但人心涣散，命令不能执行。庚辰（二十四日），夜里，安排出发，城内已经混乱，于是与亲近心腹一百多人骑马出城西逃。到城门时，左右在暗中砍桓玄，没砍中，他的部下互相残杀（胡三省注：更指互相），前后交错。桓玄勉强到达船上，左右分散，只有卞范之在身边。

辛巳（二十五日），荆州别驾王康产侍奉皇帝进入南郡府舍，太守王腾之率领文武官员担任侍卫。

桓玄将要到汉中；屯骑校尉毛修之是毛璩弟弟的儿子，引诱桓玄进入蜀地，桓玄听从了他。宁州刺史毛璠（璠，fán）是毛璩的弟弟，在任上去世。毛璩派他哥哥的孙子毛佑之及参军费恬（费，fèi）率领几百人送毛璠的灵柩回江陵（胡三省注：丧指灵柩），壬午（二十六日），在枚回洲（胡三省注：《水经注》记载：江水流经江陵县南，有洲叫枚回洲）遇到桓玄。毛佑之、费恬迎击桓玄，箭下如雨，桓玄的宠臣丁仙期、万盖等人用身体遮挡桓玄，都死了。益州督护汉嘉人冯迁抽刀，上前想杀桓玄，桓玄拔下头上的玉导给他（胡三省注：魏、晋以来，冠帻有簪，有导，皇帝用玉制作。导是用来引导头发进入冠帻内的），说：“你是什么人，敢杀天子！”冯迁说：“我杀的是天子的贼！”于是斩杀了他，又斩杀桓石康、桓濬、庾赜之（赜，zé），抓住桓昇送往江陵，在街市斩杀。皇帝的车驾在江陵复位，任命毛修之为骁骑将军（胡三省注：骁指勇猛；骑指骑兵）。甲申（二十八日），大赦，凡是因畏惧逼迫而跟随叛逆的一概不追究。戊寅（二十二日），将神主送入太庙（胡三省注：接纳从寻阳奉送回的宗庙神主石匣）。刘毅等人传送桓玄的首级，挂在大桁示众。

刘毅等人取胜后，认为大事已定，不急于追击，又遇到大风，船不能前进，桓玄死后将近十天（胡三省注：几指将近），各军还没到达。当时桓谦藏在沮中（胡三省注：沿沮水上下为沮中，临沮、上黄二县都是其地；沮，ju），扬武将军桓振藏在华容浦（胡三省注：华容县自汉以来属南郡。《水经注》记载：江水左边弯曲处为中夏口，右边则有中郞浦流出。华容县现在在监利县境内。振传》说：藏在华容的涌中。《左传》记载：阎敖在涌水游泳逃脱。杜预《注》说：涌水在南郡华容县；涌，yong）。桓玄的旧将王稚徽戍守巴陵，派人报告桓振说：“桓歆已经攻克京城，冯稚又攻克寻阳，刘毅等各军都在中途失败撤退。”桓振大喜，聚集党羽二百人，袭击江陵，桓谦也聚集部众响应他。闰月，己丑（初三），又攻陷江陵，杀王康产、王腾之。桓振在行宫见皇帝，跃马持戈，直到台阶下，问桓昇在哪里。听说他已死，瞪着眼睛对皇帝说：“我家有什么对不起国家的，而被如此屠灭！”琅邪王司马德文下床对他说：“这难道是我们兄弟的意思吗！”桓振想杀皇帝，桓谦苦苦劝阻，才下马，表情严肃地行礼后出去。壬辰（初六），桓振为桓玄举办丧事，设立灵堂，谥号为武悼皇帝。

癸巳（初七），桓谦等率领群臣向皇帝献上玉玺绶带说：“主上效法尧禅让舜，现在楚的国运不长，百姓之心又回归晋朝了。”任命琅邪王司马德文领徐州刺史，桓振为都督八郡诸军事、荆州刺史，桓谦又为侍中、卫将军，加授江、豫二州刺史，皇帝身边的侍从，都是桓振的心腹。