刘裕这回动用的兵力之强、战线之长实属历年所罕见。姚绍就向姚泓建议说把全部的兵力都集中于长安来防御，这样刘裕远道而来，很容易就能切断其后路。而姚懿则认为众武将大都心怀不轨，集结到长安恐怕要先打场内战。姚泓也觉得自己没有控制诸亲王的能力，仍然将部队分散布置开，一部在安定防御赫连勃勃，一部分在洛阳防御刘裕，自己带领预备队镇守长安，看那边危急就增援哪边。
没多久东晋大将檀道济带领精锐长驱直入杀向洛阳，洛阳守将姚洸赶紧向长安告急。
姚泓命镇守陕城的姚懿去增援洛阳。姚懿可不愿意给姚洸当炮灰，找出种种借口按兵不动。姚泓只好派了一万三千援军增援洛阳，都被檀道济杀个干净。姚洸一看不敌晋军，赶紧变脸缴械投降，东晋四路大军全部顺利抵达洛阳。为了根除后患，参谋们建议檀道济将后秦俘虏全部活埋，檀道济说：“今天我们是来讨伐姚家的罪过的，没必要大开杀戒。”下令将四千多俘虏全部放走。
这些俘虏回到长安，就四下宣扬东晋的种种好处，引发后秦诸亲王对姚泓的防御方案不满。不久把守陕城的姚懿称帝，发兵往北进攻蒲阪和潼关。接着镇守安定防御胡夏赫连勃勃的姚恢也造反了，带领三万八千军队，烧毁大营由背后直取长安，击败镇西将军姚谌，长安一片混乱。
东晋大军迫在眉睫，后秦的内乱更是火烧眉毛。姚泓受不了这样沉重的打击，上朝时和大臣们抱头痛哭。但眼泪解决不了问题，两下的叛军还要围剿，东晋的进攻还要防御。
还是姚绍关键时刻挺身而出，征发所有的力量，北打姚懿，西攻姚恢，忙活了大半年，才算平定了内乱。后秦的精锐算是全部搭到内战里面去了，再也无力抵抗东晋的攻击。
晋军经过休整，继续进攻后秦。刘裕在同一时间带领水军兵发彭城，留下三儿子刘义隆镇守。后秦最后的五万军队在姚绍的带领下死守天险潼关，和东晋大将王镇恶、檀道济、沈林子等展开激烈的拉锯战。双方损失都很大。姚泓自知不是对手，向北魏求援。
北魏皇帝拓跋珪多年前就去世了，由儿子拓拔嗣继位。接到后秦求援的消息，就和大臣们商量对策。大家都认为刘裕靠水军登陆作战进攻潼关天险肯定损失巨大，北魏趁这个时候派出骑兵袭击洛阳，切断晋军的粮道进攻东晋的军队，可以轻易取得胜利，说得拓拔嗣很有些动心。