但司马元显心里很明白，桓玄的野心绝不满足于割据长江上游三个州，如果自己拿不出有效的反制裁措施，很快桓玄会学着桓温顺流而下，窥探皇位。
迫在眉睫的危机感，压得司马元显喘息困难，坐卧不宁。
他身边的谋主张法顺提议，趁桓玄刚刚占据三郡，根基未牢，应兴兵讨伐，以刘牢之的北府军为先锋，自己率军垫后。
司马元显深以为然，跟他想到一块儿了，于是派张法顺前往京口，拜会刘牢之，先探探他的口风。
几日后，张法顺返回建康，对司马元显说，刘牢之面有难色，支支吾吾，恐与朝廷不是一心，不如召入建康面圣，趁机杀了他，以绝后患。
司马元显没有采纳他的建议，因为刘牢之死了，恐怕没人能镇得住北府军，即便是刘牢之不听我的话讨伐桓玄，但圣旨他不能不听吧。
恰在此时，不甘心附逆的武昌太守庾楷派人送来密信，他担心自己夹在荆州和朝廷之间，殃及池鱼，决定向朝廷靠拢，信中说朝廷一旦征讨桓玄，自己可做内应。
武昌乃长江中游重镇，这就更坚定了司马元显西征桓玄的决心。
元兴元年（公元402年），大年初一。
当建康城的百姓们还沉浸在新年的喜庆气氛中时，一道诏书从宫城中传出。
诏书为《讨桓玄檄》：
逆臣桓玄，凌虐人鬼，阻兵荆郢，肆暴都邑。
天未亡难，凶力繁兴，……
自玄篡逆，于今历年，……
仰观天文，俯察人事，此而能久，孰有可亡！
历数荆州刺史桓玄的罪状，任命尚书令司马元显为骠骑大将军、征讨大都督、假黄钺，都督青、徐、兖、豫、扬等十八州诸军事。
再任命镇北将军刘牢之为为前锋都督，任命后将军谯王司马尚之统率后卫部队。
又下令大赦天下，建康城内外戒严，任命会稽王司马道子为太傅。
上一年，谢琰和刘牢之共同剿杀天师道的孙恩叛贼，虽然谢琰战死，但也最终已经平定。
新年伊始，司马元显打算借此机会把桓氏家族的人全部诛灭。
但他没有准确的判断朝廷实力。
三年征战孙恩天师道反贼使建康及以东诸郡县民众家破人亡，流离失所，饿殍遍野。