五月二十四日，晋齐郡太守王懿因犯事见责，逃降于魏，为获新主恩宠，上书魏帝拓跋嗣道：“刘裕此刻在洛，陛下宜发兵绝其归路，而秦一时难下，刘裕腹背受敌，必然惊恐，我大魏可不战而胜。”
魏主拓跋嗣览表赞之，遂命长孙嵩、叔孙建各领精兵，侦伺刘裕大军动向，若其与秦战事胶着，则领兵自成皋渡河，直下彭、沛，若无战机，则引兵随之，见机而作。
秋，八月，太尉刘裕留司马德文于洛阳祭扫祖陵，自率大军来至阌乡（wén今河南灵宝县），与诸将汇合，三军雷动，士气大振，刘裕正在大营中与诸将商议行止，忽有探马来报，沈田子、傅弘之军已入武关，秦诸城戍将皆皆弃城而逃，沈田子等率军进屯青泥，将攻峣柳（ yáo今陕西蓝田），秦主姚泓命给事黄门侍郎姚和都率军拒之。
刘裕闻报，一则为喜，一则为忧。喜的是当初北伐之时，沈田子军本为疑兵之用，令秦军不能全力东顾，孰料竟一举攻破武关，进至青泥，长安在望。忧的是沈田子军所带不多，于路留守，至青泥之时，只有千人之数，兵微将寡，难以抵敌。于是刘裕立刻命其弟沈林子率军一万前往增援，行前，刘裕抚其背道：“敬光（沈田子字）勇烈，而你持重，当行则行，当止则止。”沈林子颔首而去。
长安城中，秦主姚泓得知刘裕已到潼关，恐姚赞不敌，欲亲率大军，前往增援。其弟河间公姚裕道：“陛下，晋军沈田子部将攻峣柳，近在咫尺，祸在腹心，我军当先灭之，再赴潼关，坚守不出，与吴儿相持。我再请魏出兵，断其归路，刘裕不复望见彭城矣。”
姚泓大喜，道：“此计甚妙。”遂与姚裕领步骑数万，直奔峣柳杀来。 沈田子正欲挥军攻峣柳，闻姚泓大军至，整顿军马，欲与之大战。其副手建威将军傅弘之道：“此路我军，本为疑兵之用，敌倾国而来，我众寡不敌，不若退守武关，敌若追我，则我潼关之军可大进，敌若舍我，则我再进，批亢捣虚，可竟全功。”
沈田子撇了撇嘴，不屑道：“兵贵用奇，不必在众。况且如今众寡悬殊，我不出奇，万难取胜。当乘其初至，营寨未立，可一鼓而破。若此时退守，敌骑追蹑我后，我等无所逃也。”遂率其所领先进，傅弘之无奈，率军继之。
秦兵正在行军，晋军突然杀出，被杀了个措手不及，死伤甚众，姚裕闻报，前往侦伺，发觉晋军兵少，命秦军四下散开，将晋军围之数重。
晋军稍有惊慌，沈田子立于高处，抚慰士卒道：“诸君随我远涉关山而来，欲求富贵耳，羌虏皇帝首级在此，正待我等取之。今日之战，生死一决，或抛首异乡，或封侯万户，任君择之！”士卒闻言，皆踊跃鼓噪，脱去甲胄，抛下长矛，尽执短兵，大声呼喝，朝秦军杀来。此间地形狭窄，树木繁多，秦兵运动不灵，前军被杀得大败，然秦军仗得人数众多，又渐渐围拢上来，沈田子奋力厮杀，一时之间，竟然与秦军杀得难解难分。
正在此时，沈林子率军赶到，在高岗上看到秦军将晋军围困数重，晋军虽奋力厮杀，然渐有不支之势，遂大呼冲下，秦军正在力疲之际，被这支生力军一冲，登时大溃，被斩首万余级，追奔逐北数十里，姚泓不及乘车，骑马逃脱，晋军得其乘舆服饰辎重等物，堆积如山，秦主姚泓奔还灞上，方才止住。姚和都见晋军气盛，亦弃峣柳城，投奔河东其兄姚成都而去。沈田子率军进驻峣柳城，秦国关中郡县闻姚泓大败，惊慌失措，料秦亡无多日矣，多暗中納款请降，请沈田子派人前来接收。沈田子大喜，正欲派兵前往，沈林子一把拉住，私下道：“兄今取长安，易如反掌尔。然兄本为疑兵，已立如许大功，再克长安，擒其魁首，独平一国，置潼关诸将于何地？为不赏之功，遭人所忌，弟窃为兄忧也。不若上表太尉，听命而行，不违节度。”
沈田子闻言乃止，意甚怏怏，上表刘裕以定行止。太尉刘裕兵至潼关，以朱超石为河东太守，使与振武将军徐猗之会降将薛帛于河北，共攻蒲阪，以保潼关侧翼安全。秦平原公姚璞率兵拒之，朱超石率诸将并力攻城，正在激战之时，恰逢姚和都从峣柳撤兵回河东，欲投奔其兄姚成都，路过蒲阪，见晋军疏于防备，突然从后杀出，晋军被杀了个措手不及，徐猗之当场阵斩，朱超石狼狈逃回潼关。
东平公姚赞闻晋军蒲阪大败，而魏军追蹑其后，已至风陵渡，立遣司马休之与司马国璠前往魏营拜见长孙嵩，请魏兵击刘裕军后，两下夹攻，共破晋军。
长孙嵩与诸将商议，叔孙建早已被刘裕却月阵一战破胆，心有余悸，道：“北府之强，罕有其匹，不若秦晋相斗，我乘其弊，择机而动，此卞庄刺虎之计也。”
于栗磾摇头道：“不然，今晋军新败，士气沮丧，我当会秦河东之兵，击晋侧后，晋若不能击破当面之敌，腹背受敌，立有崩溃之危。若秦败亡，蒲阪空虚，我当乘机收秦河东之地，此为万全之策也。”
长孙嵩虽为司徒，长于谋国，短于治兵，又未奉王命，为持重之计，遂决定按兵不动，召司马休之入帐，安慰道：“先帝对平西将军向来仰慕，将军投奔南燕而未至我国，先帝引为平生恨事。嗣帝亦敬将军忠义，若将来秦亡，将军可来投我国，陛下一定待如上宾。此刻我未奉王命，不敢擅动，望将军海涵。”
司马休之闻言，仰天长叹，道：“丧家之犬，何日休之？”遂归告姚赞，略去长孙嵩相邀一节，只说其未奉王命，不敢擅动。姚赞闻言亦叹息不已，自言自语道：“秦亡无日矣。”，率军退屯郑城，刘裕进军逼之。姚泓使姚丕守渭桥，胡翼度屯石积，姚赞屯灞东，姚泓自领军屯逍遥园，此园处长安西郊，为昔年西域高僧鸠摩罗什讲经之所。
刘裕接到沈田子上表后，遍示诸将，佯问行止，意在激将，果然王镇恶越众而出，慨然道：“臣等历万死，大小数十战而至此，岂可功亏一篑，请率水军自河入渭直趋长安，若其不胜，再遣扶风。（指沈田子，时任扶风太守。）”刘裕许之。王镇恶率军乘蒙冲小舰，溯渭河而上，其船上蒙牛皮，军士、操船者皆藏在舰内，虽为逆流，船行如飞，秦军见船进而无行船者，皆惊以为神，无敢阻拦。
八月二十三日凌晨，王镇恶率军至渭桥，令军士食毕朝食，皆持矛登岸，后上者斩。众军既登，王镇恶令人砍断缆绳，渭水迅急，船皆顺流而下，倏忽不见，众军大惊。时姚泓所将尚有数万人分布长安左近，而王镇恶所带之兵不过数千，众人安能不惊。
晨曦微露，王镇恶令众军列队，手指长安道：“我等家尽在江南，此为长安北门，离家万里，舟楫、衣粮皆已随流而去。今日若一战而胜，则功名俱显；不胜，则尸骨不返故乡，无它路矣。诸君勉之！”说完，王镇恶抽刀在手，身先士卒，大呼而上，众军感奋，腾踊争进。秦军尚在睡梦之中，不料晋军已然杀到，稀里糊涂便做了刀下之鬼，遂大破姚丕于渭桥。
姚泓闻报，大惊失色，急引兵救之，孰料姚丕败兵如潮水般涌来，自相践踏，秦军不战而溃。王镇恶乘机在后掩杀，镇西将军姚谌等人皆战死，姚泓匹马逃还宫城。王镇恶率军顺势杀入平朔门，分兵攻占长安各门。姚泓与其弟姚裕集合数百骑，欲出东门，逃奔姚赞大营，然晋军把守甚严，姚泓几次冲突，皆不能出，只得退回皇宫，暗自垂泪，一筹莫展。
东平公姚赞闻渭桥失守，引万余兵前来救援，及至长安，已是深夜，见长安城头，灯火通明，满布晋军旗帜，众军皆相顾失色，相拥而泣，军心不复，众遂散去。大将胡翼度屯石积（今陕西华县），闻长安失陷，率军降于太尉刘裕。及至天明，姚泓彷徨无计，无奈出降晋军，其子姚佛念，年仅十一，对姚泓正色道：“父皇，刘裕伐燕，慕容氏无孑遗，今亡秦，姚氏岂能独存？陛下不若一死以谢祖宗，以免受辱，贻笑天下。”姚泓湫然泪下道：“朕愿为刘禅，苟且偷生，存姚氏一脉。”。姚佛念长叹一声道：“父皇愚且懦，大秦故有今日。”遂登上宫墙，一跃而下，登时摔了个脑浆迸裂，以身殉国。姚泓此时也顾不得这许多，命人将姚佛念尸身草草敛葬，面缚舆榇（chèn反绑双手，拉着棺材），率妻子、群臣来至王镇恶营门请降，王镇恶解缚焚榇，将其暂时安置营中，严加看管，派属吏点检户口财物，城中夷、晋人口尚有六万余户，财货不计其数。王镇恶以国恩抚慰众人，号令严肃，百姓安堵，并飞马报捷。
九月初，太尉刘裕率军来至长安，王镇恶出迎于灞上。刘裕紧握其手，感慨道：“成我霸业者，卿也！”王镇恶再拜谢道：“此乃明公之威，诸将之力，上天眷顾，镇恶何功之有！”刘裕微笑地看着王镇恶道：“卿欲学冯异邪？”王镇恶忙道：“岂敢，岂敢！”二人相顾大笑。
