時間到了晉安帝義熙五年（409年）。這年二月份，南燕國主慕容超率軍掠奪淮北。慕容超掠奪淮北的原因是慕容超先前把自己的樂隊送給了后秦國主姚興，用來換回自己被姚興扣留的母親。送了以后，慕容超總覺得沒了樂隊很難受，非常后悔自己當初為了親媽把樂隊送給姚興。
用樂隊贖回親媽，任誰看都是血賺，但是慕容超真不這么覺得。在樂隊的驅使下，慕容超決定對東晉開戰，綁了東晉陽平太守劉千載、濟南太守趙元、濟陰太守徐阮，把幾千戶人家抓回廣固，訓練樂隊。
好家伙，一個彈丸小國，為了個樂隊，竟然不惜和疆域橫跨長江中下游的東晉開戰，這操作怕不是想入選十六國十大人類迷惑行為。
面對慕容超的作死行為，劉裕在三月上表出師北伐，討伐南燕。四月，劉裕正式率軍北上，五月至下邳，把輜重留在下邳向北進軍。
看到劉裕的大軍來了，慕容超才意識到自己搶樂隊捅了大簍子。當時慕容超有一名近臣，名字非常好記，叫公孫五樓。這位公孫五樓當時任侍中、尚書、左衛將軍，仗著慕容超的寵幸大權獨攬，結營私黨，不是什么好家伙。
但是，這位公孫五樓在劉裕大軍壓境的時候表現出了相當不錯的軍事才華。他向慕容超提出了上中下三策。上策為，率軍把守天險大峴山，通過大峴山險峻的地形阻擋劉裕，同時派騎兵繞后，截斷北伐軍糧道，然后從兩面攻擊晉軍，力爭把劉裕困死在大峴山區。中策為堅壁清野，使劉裕無法以戰養戰。下策是讓劉裕通過大峴山，與之在平原決戰。
【筆者案：《晉書·慕容超載記》與《宋書·武帝上》對公孫五樓的記載不同，《宋書》僅稱公孫五樓獻上了堅壁清野之計，從《晉書》上中下三策之記錄】
公孫五樓想得很好，畢竟說出這種話下策多半是圖一樂，真要打勝仗，還得看上中兩計。然而，當初公孫五樓黨同伐異，禍亂國家的時候，慕容超堅持信任公孫五樓，甚至于聽信讒言，逼反了開國元勛慕容鐘；這回碰上劉裕，公孫五樓獻上三策的時候，慕容超竟然真的選擇了下策，準備和劉裕決戰。宗室重臣慕容鎮用當年陳馀、諸葛瞻因為不守險要導致國破家亡的例子去勸，慕容超還是堅持認為，自己的騎兵足夠厲害，足以把那些南方的步兵打爛，所以一意孤行，放劉裕通過大峴山，展開決戰。慕容鎮很生氣，出去以后對其他大臣說，這皇上菜得跟漢末被劉備痛打的劉璋似的，真這么打，這大燕也就完蛋了。慕容超也很生氣，直接把慕容鎮扔進了大牢。
照一般情況來講，其實慕容超這么做未必真的會輸，但是很不幸，他遇上了劉裕，中國歷史上最為杰出的反騎兵戰統帥之一。
劉裕并不知道公孫五樓到底給慕容超那小子出了什么點子。但是，作為一名杰出軍事家的嗅覺讓他意識到，如果敵人在大峴山駐防，會讓整個北伐陷入極其危險的境地。
或者說，他和公孫五樓想到一塊兒了，盡管慕容超仍然沒有意識到這一點，仍然做著鐵騎踩爛劉裕的大夢。
夢該醒了。
五月，劉裕率軍平安無事地通過了大峴山，雖然劉裕在出兵前就已經料到，憑慕容超那點小水平，最后的部署肯定是平原決戰。但他真的連個敵人都沒看到地通過大峴山時，劉裕還是開心地用手指天說：“這仗贏定了！”
六月，劉裕攻至東莞（不是廣東那個東莞，在今山東省臨沂市），慕容超率軍九萬，至臨朐（今屬山東省濰坊市），臨朐之戰爆發。
要說這慕容超在廟算上確實蠢了些，但是上了戰場，他作為當初叱咤風云的鮮卑慕容氏后人，仍然有著不錯的戰場嗅覺——雖然這一點比起他威震天下，令海內為之膽寒的兩位叔叔來只是日常基本操作，但是跟慕容超別的那些連四叔慕容恪基本操作一半都達不到的能力來講已經是好的不能更好了。
慕容超敏銳地捕捉到，劉裕孤軍深入，必然缺少水源。于是，他命令公孫五樓率軍把守巨蔑水，想要切斷劉裕北伐軍取水。
劉裕手下有一員勇將孟龍符，一個人沖向燕軍，防守水源的燕軍竟然難以抵擋晉軍一個人的沖鋒，被孟龍符追著砍。但是，孟龍符追得起勁，沒發現自己已經被燕軍團團圍困，最后戰死。
孟龍符雖然死了，但是劉裕也得以牢牢地控制了水源。
慕容超見計謀落空，選擇了最為簡單粗暴的打法——騎兵突擊。對于絕大多數步兵而言，這一招通常是很致命的，但是劉裕早已有了應對之策。
劉裕用戰車配上長槊防守側翼，眾軍步行前進，少量輕騎兵在軍陣之外游弋，并結成步兵方陣迎擊。
這是一套非常罕見的陣容，別說慕容超從來沒見過了，就算把他叔叔慕容儁、慕容恪、慕容垂、慕容德、爺爺慕容皝、曾爺爺慕容廆統統從地底下叫上來，也未必有人見過這玩意。
慕容超雖然沒見過這玩意，但是既然秉持著“沒什么是騎兵突一波搞不定的，如果有，那就再突一波”的原則，慕容超還是盡起大軍，沖擊劉裕陣地。
劉裕雖然是反騎兵戰大師，但是這種硬碰硬就算布陣嚴密，步兵還是吃了點虧。劉裕率領部隊拼死抵御南燕軍隊一波接著一波的突擊。不過，由于劉裕布陣及其嚴密科學，這仗打到傍晚，慕容超仍然沒有占到太多好處。
到了傍晚，劉裕終于亮出了自己的殺招。、
劉裕命令部將胡藩、檀韶率少量部隊偷襲臨朐城。南燕所有部隊都在城外和劉裕對峙，臨朐城基本沒有防御，胡藩不費吹灰之力就拿下了臨朐城。
劉裕打出這波王炸以后，慕容超畢竟從來沒有打過仗，瞬間就慌了。在這種局面下，慕容超所想的根本不是穩住軍隊，擊退劉裕，而是一個人直接跑到殿后的段暉那兒去了。慕容超一跑，前線的將士瞬間個個一臉懵逼，劉裕趁著這個機會大舉進攻，慕容超見段暉的部隊也不靠譜，干脆直接丟下部隊、名馬、車輦、玉璽，跌跌撞撞跑回首都廣固，劉裕一舉進攻，殲敵不可計數。
劉裕的大軍便來到了廣固城下，把廣固城圍得水泄不通。慕容超也明白，這回捅婁子了，捅了大簍子了。不過，慕容超菜管菜，還算有點良心，最起碼還干不出袁紹殺田豐那檔子事。
臨朐慘敗以后，慕容超恭恭敬敬地把慕容鎮從大牢里請了出來，并晉升其為都督中外諸軍事、錄尚書事，直接把國家的軍政大權統統扔給了慕容鎮。
但是有些事情不是靠良心就能搞得定的，比如當時南燕的局面，當然慕容超的良心并不能讓劉裕回到建康，慕容超跟群臣還得想辦法。
這個時候，剛剛從牢里出來的那位慕容鎮覺得，后秦被赫連勃勃揍得自顧不暇，向他求救肯定沒用。此時慕容超雖然經歷了臨朐大敗，城里仍然有數萬殘兵。慕容鎮覺得，應該把國庫里的錢、皇宮里的宮女都拿出來，犒賞部隊，鼓舞他們出城決戰。
司徒慕容惠覺得，這些殘兵敗將給再多錢財、宮女都是白搭，肯定還是分分鐘被劉裕打爆。而自己與后秦姚興互成犄角，姚興就算被赫連勃勃牽制了一部分兵力，也肯定會抽出部隊來救自己。
經過一番糾結，慕容超選擇向姚興求救，希望姚興能夠派兵來救自己。姚興聽了，滿口答應，實際上就援助了慕容超一張紙——寫一封信，告訴劉裕，后秦十萬大軍就在洛陽，讓他立刻撤退。
原因很簡單，姚興既怕劉裕，又怕赫連勃勃，覺得自己都已經是泥菩薩過江——自身難保了，所以一個人的援軍都沒安排。不過，姚興這點花招早就被劉裕發現了，劉裕睬都不睬他，接著攻城。
與此同時，奉慕容超命令向姚興求援的張綱在回來路上被劉裕給抓了，張綱然后就直接投降了劉裕。劉裕讓張綱到城下去向城上高喊，告訴城上守軍，那姚興已經被赫連勃勃錘爛了，指望援軍已經不可能了。
要說這張綱還是個技術型人才。他投奔劉裕之后，開始為劉裕制造攻城器械。張綱制成的沖車，城上的火箭都不能傷到。劉裕靠著張綱制成的攻城器械在義熙六年二月丁亥（公元410年3月25日）攻克廣固，俘獲慕容超。慕容超把他母親托付給在桓玄之亂時得到過慕容德收留的劉敬宣，隨后被押付建康斬首，年僅二十六歲。
南燕至此滅亡，自獻武帝慕容德建國，至末帝慕容超亡國，歷二世二主，享國一十一年。滅亡南燕以后，劉裕打算經營南燕故地，打算以此為基地，北伐后秦，但是一條喪報打破了劉裕的部署。