此时桓玄身边只剩下几十人了，完全不是对手，益州军箭如雨下，丁仙期和万盖为了保护主君，以身体护住桓玄，都被乱箭射死。尽管有忠诚的部下拼死护卫，桓玄仍然被流箭射中，只是未伤及要害。五岁的桓升，完全被眼前的场景吓坏了，一边哭着，一边伸出小手去拔射在爸爸身上的箭，但一箭拔下，又中一箭。
混战中，双方船只靠近，益州军中一名叫冯迁的小军官纵身跳上桓玄的座船，抽刀冲到桓玄面前。大楚皇帝再没有了往日气定神闲的风度，拔下头上的玉饰递给冯迁，用半威胁半讨好的口气说：“你是什么人，怎么敢杀天子？”冯迁冷笑：“我不杀天子，只杀背叛天子的逆贼！”说罢，刀光一闪！照亮了桓玄那张因为失血而苍白的脸……
桓玄被杀时，年仅三十五岁，在位仅半年。此时距离刘裕在京口起兵，过去八十七天。 肥皂泡一般的大楚帝国随之成为过去时，也标志着士族势力执掌南朝天下的时代一去不复返，尽管世家大族在以后南朝的历史上仍有相当大的影响力，但“寒人掌机要”已成为不可改变的趋势。
与桓玄同时被杀的还有桓浚、桓石康、庾颐之等人，卞范之跳水逃走。亲眼目睹父亲惨死的桓升乞求益州兵士说：“你们不要杀我，我是豫章王。”可怜的孩子，如果你不是豫章王，不是桓玄的儿子，也许还能逃得一命。正因你是豫章王，才必死无疑！要怪，就怪生错了人家吧。结果，这个小男孩被押回江陵集市，公开处斩。
【桓振反攻】
桓玄离开江陵的第二天，即五月二十五日，留在城内的荆州别驾王康产与南郡太守王腾之找到安帝司马德宗，共同拥戴他重新复位，楚国的新都在桓玄死的前一天已改换成了晋朝的旗号！
第二天，桓玄被杀，桓升被押回江陵受刑，毛修之因除桓玄有功，升任骁骑将军。五月二十八日，江陵的晋朝临时政府宣布天下大赦，除桓家人外，所有被“胁迫”参加了桓楚伪政权的各级官员一律赦免。同时将桓玄的人头送给正在西进的刘毅，刘毅验明正身后送往建康，悬挂在朱雀桥上示众。刘裕在京口起兵时信口编造的谎话，三个月后变成了现实。
正所谓呼啦啦似大厦倾，荆州各地纷纷反正归晋，只有几个不在赦免之列的桓家人四处逃匿。侍中、卫将军桓谦藏到了沮中一带，桓玄的堂侄扬武将军桓振则逃到了华容浦（今湖北监利县北，即当年曹操在赤壁兵败后，逃亡经的华容道）。已历三世的荆州桓家势力，似乎已灭亡在即。
刘毅等人在峥嵘洲取胜后，就认为大局已定，不久又收到桓玄的人头，斗志更加松懈。正好，又赶上气候变化，峥嵘洲交战时的东风不吹了，改成刮西风，而且一连刮了好几天，使船只西上比较困难。于是以刘毅为首的西征军诸将干脆止船不走，停留在当地摆酒庆功，等待顺风。这样，一直到桓玄死后第十天，西征军仍未到达江陵。
这时，躲藏在华容浦的桓振接到桓家旧将王稚徽的密信，密信中内容是一份彻头彻尾的假情报：桓歆和杨秋的部队已经攻克京口（实际上桓歆与杨秋早让魏咏之与诸葛长民摆平了），将军冯稚已经收复寻阳（这条相对靠谱，楚将冯稚、刘统曾乘刘毅主力西进的机会，袭占寻阳，但随后已被刘裕从母之子刘怀肃击败），刘毅等各路叛军都在溃退（这条不值一驳）！桓振得此消息大喜。
以桓振的智商，倒不见得会看不出这是一份假情报，但他手下马上要散伙的几十号人太需要这样一剂强心针了！桓振立即抓住鸡毛当令箭，鼓动下属们机不可失，要乘“胜”反攻！带上这几十号人，桓振奔袭江陵，其勇气比刘寄奴也不逊多少啊！他沿途招集楚军散兵，走到江陵城下时，已扩大到二百多人，桓谦听到此消息，忙集结人手，赶来与桓振会师，从枚回洲死里逃生的卞范之也赶来会合。
城外桓家军人虽少，但城内的晋军也少得可怜，刘毅的迟迟不到使江陵如同空城。闰五月三日，桓振攻陷江陵，立即将城内主政的王康产、王腾之处死，然后骑马持矛，直奔安帝司马德宗的行宫。见到白痴皇帝，桓振厉声喝问：“桓升在哪儿？”当得知可爱的小堂弟已经被斩首时，桓振怒不可遏，大声质问司马德宗：“我们桓家有什么地方对不起晋朝？竟遭受如此屠戮！”这个问题问得挺有趣，桓家把晋朝天下都篡夺了，还问有什么地方对不起晋朝。不过司马德宗不会回答，别人也不敢回答。司马德文辩解说：“杀桓升怎么可能是我们兄弟的意思呢？”都是王康产他们干的啊！但桓振仍不依不饶一定要杀掉傻皇帝，幸亏桓谦赶到，竭力劝阻，司马兄弟才逃得一命。在政治上，桓谦毕竟要比桓振高明一些，知道此时的司马德宗是杀不得的。
闰五月六日，桓振正式宣布桓玄已经“驾崩”，并追谥为“悼武皇帝”。七日，桓谦将玉玺还给司马德宗，并率百官朝见，承认晋朝复辟，以打击东军讨逆的口实。然后，晋朝江陵政府任命桓谦为侍中，卫将军，江、豫二州刺史，主持政务；桓振为都督八郡诸军事、荆州刺史，主持军务。面对全新事态，荆州各郡也跟着风向换旗子，数日之间，桓家又出人意料地夺回了荆州控制权。
简单介绍一下新上任的荆州刺史。桓振，字道全，祖父是桓温之弟桓豁，父亲是桓家有名的猛将桓石虔。桓振颇有父风，骁勇过人，其果敢善战为此时桓氏宗族第一人。但他从小就凶狠暴虐，横行霸道，名声很差（大概与石虎类似），因而桓玄很看不起这个侄子，从未给予他重任。后来，桓振曾感慨地说：“叔父不肯早点用我，才落得今天的结局。如果叔父尚在，以我为先锋，那么平定天下也不是难事！如今只剩下我一个人（随口就把辈分比他高，官比他大的桓谦无视掉了，可见其人的傲气），不知将死在何地？”
麻痹大意的刘毅等西征将领等听说桓氏重夺江陵，已经煮熟的鸭子竟然又飞了，才开始发起进攻。刘毅首先攻克巴陵（今湖南岳阳），将散布虚假消息的桓氏旧将王稚徽斩杀。随后，何无忌、刘道规在马头（今湖北公安西北）打败桓谦，在龙泉（江陵之北）打败桓蔚。西征军连战连胜，何无忌不由得产生了轻敌之心，决心不等刘毅到达便直取江陵。只苦了荆州各郡的太守，早知如此，旗子不该换这么快的……
桓振不愧为桓家最后一员猛将，并没被前线的节节失利吓住，在冷静地捕捉战机（这点正是桓玄最欠缺的，他总是一见前线不利就惊慌失措）。他估计西征军会屡胜而骄，而且本就不多的兵力又暂时分散，知道机会来了。于是桓振出城，在江陵城西的灵溪主动迎击何无忌，让老将冯该设伏于附近杨树林中。一经交战，桓振诈败诱敌，何无忌因为屡胜未加防备，贸然追击，中伏大败，被斩首千余人。这样，自刘裕京口起兵以来，桓家的荆州军终于赢得了对北府军第一次像样的胜利。
【桓氏败亡】
毕竟是在桓家势力树大根深的荆州，桓振取胜后，荆州军声势大振，刘毅与何无忌、刘道规虽然合兵一处，但也感到暂时无力继续进攻，便收兵撤回寻阳，上书请罪。不久，建康朝廷的处理决定下来了：因刘毅是主帅，故承担主要责任，免除刚刚担任没几天的青州刺史一职，没过几天，这个职位就让刘裕兼任了。这次战败的主要责任人明明是何无忌，可最重的板子却落到刘毅身上，二刘之间隐藏的矛盾继续加深。
桓振打退刘毅的西征军后，又打败了东进的益州军，斩益州将领柳约之。桓家在荆州的统治暂时又稳定下来，但在其他地方，桓家就没这样的好运气了。六月，毛璩攻克汉中，斩梁州刺史桓希（就算当初桓玄没有改变主意，真去了汉中，好日子也不会长久），梁州失守。
更糟的是，建康方面当然不可能对桓家重据荆州无动于衷，更何况此时晋朝的两个中央中，建康政府已明显强于江陵政府，只要略假时日，刘裕所能动员的军队很快就会在实力上压倒桓家军。
“好心”的刘寄奴没让桓振等太久。几个月后，建康新政府对桓家的第二次讨伐开始了。鉴于桓振的确有两把刷子，不太好对付，刘裕采用了类似于当年高祖破项羽的战略，兵分两路。主攻方向仍以刘毅为主帅，在得到刘敬宣的增援后，沿长江西上，连克鲁山城（今湖北武汉市汉阳区）、偃月垒（今湖北武汉市武昌区西南）、巴陵，打败老将冯该；助攻方向由南阳太守鲁宗之指挥，南下进攻襄阳，还没怎么打，雍州刺史桓蔚便仓皇弃城逃回江陵。刘毅与鲁宗之两军南北呼应，夹击荆州。
桓振在江陵一琢磨，两相比较，当然是刘毅的威胁更大。于是他于元兴四年（公元405年）正月初七从江陵出发，挟持着安帝司马德宗出江津（今湖北沙市东南），进攻刘毅。刘毅一见桓振出来了，便命全军扼守马头（今湖北公安西北），坚壁以待，不与之交战。这个战略的妙处在于：反正现在桓家就桓振一个人能打，他总不会分身法，要对付南边就顾不了北边，反之同样。
果然，北面的鲁宗之乘桓振南出的机会，大败桓家军将领温楷，推进到纪南（地处江陵西北，古楚国的都城郢），而桓振面对刘毅却求战不得。无奈之下，桓振派人去见刘毅，提出和谈条件：桓家可以把皇帝送回建康，但要求停战，同时让桓家保有荆、江二州的地盘。刘毅二话没说，一口拒绝。桓振气得跳脚，又拿刘毅没办法，鲁宗之在桓家后院放的火已到了非救不可的时候了。桓振只好收兵，命桓谦、冯该防守江陵，自率大军北上进攻鲁宗之。
刘毅等的就是这个机会，桓振一走远，刘毅立即挥军出击，大败冯该于豫章口（江陵东南），守城的桓谦已经吓破了胆，慌忙和桓蔚、桓怡等兄弟以及何澹之、温楷等败将一起弃城出逃，桓家大本营江陵被攻克。司马德宗和司马德文兄弟总算摆脱了桓家的控制，被西征军解救出来（司马德宗等人这次出狼窝的代价是进虎口）。
桓振到底厉害，他挥军北击，大败猝不及防的鲁宗之。但他知道强敌在后，不敢穷追，得胜后连忙收兵回江陵，谁知还是晚了一步。到达江陵城北不远处时，桓振的士兵看到城头火光冲天，知道江陵已经沦陷，各自的妻儿老小多在城中，霎时斗志尽丧。而且这次江陵失守与上回不同，上次江陵城几乎没什么守兵，此时城中都是很难对付的北府兵。桓振方面军心开始瓦解，先是出现一两个逃兵，溃逃马上像急性传染病，越来越多，迅速扩散到全军，桓振纵然声嘶力竭地呵斥，也无法制止，桓家军终于抛下兵器旗帜，一哄而散！
这次战败后，桓家军主力尽失，残存的几个主要人物此后天南地北，生死茫茫。
老臣卞范之在江陵被攻陷时，不知是因为出逃不及时，还是对现实感到绝望，已经不愿意再逃，被克城的刘毅军俘虏，立即被斩首。
老将冯该在石城（今湖北钟祥）被刘怀肃逮捕，就地处决。
曾是前秦太子的苻宏，带着少数残兵在各地流窜，五个月后被刘毅、刘道规等消灭。
不服输的桓振在湖北打了两个月游击，乘晋军防备松懈的机会，奇袭南郡，赶走新上任的荆州刺史司马休之，再次夺回江陵！但他手下已经没有几个兵了，很快，刘怀肃和刘毅的军队先后杀到，与桓振战于江陵之北的沙桥。注定了失败的沙桥战场上，桓家最后一员猛将与部下痛饮绝命酒后拼死一战。桓振瞪着眼睛奋力突击，几乎无人能挡！然而大势已去，身边的人很快死光，桓振毕竟没有刘裕的本事，也没有刘裕的运气，在身中数箭后，被刘毅的部将唐兴斩杀。桓振曾叹息自己不知身死何处，现在，知道答案了……
此后，未逃走的桓家族人基本上被杀光，只有桓胤因是桓冲长孙，朝廷特别加恩赦免。不过好景不长，两年后，桓胤被卷入子虚乌有的谋反案，随后被杀。
从江陵出逃的桓谦等人，几经辗转后投奔后秦，被好客的后秦主姚兴收留，得到暂时安全。谯国桓氏，这个曾在东晋影响力极大的名门，从此基本退出了历史舞台。