沈攸之起兵后，派孙同等五位将领率三万人担任前锋，刘攘兵等五位将领率两万人随后出发，又派王灵秀等四位将领，分别攻击夏口，占据鲁山。
沈攸之大军到达夏口城外，他看着自己强盛的兵力，面露骄傲的神色。沈攸之认为郢城兵力薄弱，不值得认真攻打，只说：“向安西将军（武陵王刘赞，当时在郢州）问好！”便暂时停泊在黄金浦。
沈攸之派人前去通知郢州行事柳世隆说：“我奉皇太后命令，暂时返回京城，你跟我一样效忠皇家，一定能了解我的意思。”
柳世隆回复说：“东下军队的用意，我们早已听说。郢城不过是一个小镇，只求自保。”
主簿宗俨之劝沈攸之攻打郢城，臧寅却认为：“郢城虽然兵力薄弱，可是地势险要，易守难攻，不是十天半月就能见分晓的。如果不能马上夺取，锐气一挫，军队的声威便会消失。而今，我们只要顺长江而下，胜利的日子可以预期。只要根本被摧毁了，郢城怎么还能守得住！”
沈攸之接受了他的建议，打算留下一小部分军队围守郢城，自己亲自率大军东下。大军即将出发时，柳世隆派人到西渚挑战，焦度在城楼上对沈攸之破口大骂，而且用尽各种脏话侮辱他。
沈攸之果然被激怒，撤销东下命令，回军攻打郢城，命各军登陆，焚烧村庄，在郢州外城修筑长长的围城屏障，日夜攻打。柳世隆全力抵抗，沈攸之无法攻克。
萧道成任命吴兴太守沈文秀督吴、钱塘军事，沈文秀逮捕了沈攸之的弟弟、新安太守沈登之，诛杀了沈家全族。萧道成又将后将军杨运长任命为宣城太守，至此，明帝时期的亲信宠臣，全部离开了朝廷的重要岗位。
萧道成亲自驻扎在新亭，问骠骑参军江淹说：“天下大乱，你认为形势将会如何发展？”
江淹说：“成败在于德行，不在于人数的多少。您具有雄才大略，这是第一胜因；您的宽宏大量、仁爱宽恕，这是第二胜因；贤能的人才，愿意为您竭尽全力，这是第三胜因；民心归附，这是第四胜因；奉天子之命，讨伐叛逆，名正言顺，这是第五胜因。而沈攸之性情急躁、器量狭小，这是第一败因；只有威严、没有恩德，这是第二败因；士卒离心离德，这是第三败因；地方势力和豪门士族不支持他，这是第四败因；深入敌境几千里，而无同党援助，这是第五败因。他们即使是十万只狼，也最终会被我们活捉。”
萧道成笑着说：“你的议论太过了。”
刘善明对萧道成说：“沈攸之一直招兵买马、制造船只、铸造武器、野心勃勃，迄今已有十年。此人性情阴险而急躁，缺乏深谋远虑，起兵已经数十天，却迟迟不敢前进。他一是不懂军事，二是军心离散，三是受到牵制，四是上天夺取了他的灵魂。我本来担心他剽悍勇猛、轻装急进，在我们尚未准备妥当之前发动袭击，一战决定成败。而今朝廷各路大军已经集结，士气高昂，各地诸侯，都统一行动，沈攸之已成为笼中之鸟。”
萧赜向周山图打听沈攸之的有关情况，周山图说：“沈攸之是我的邻乡，我们多次一同带兵出征，我非常了解他这个人，他性情阴险刻薄，不得军心，现在屯兵于坚城之下，正是离散逃亡的开始！”
沈攸之出动了全部精锐部队，猛烈攻击郢城，柳世隆利用对方弱点，屡次击败敌人攻势。萧赜派出桓敬等八支军队占据西塞，作为柳世隆的声援。
沈攸之俘虏了范云，命他带一封信回郢城，送给武陵王刘赞一只小牛，送给柳世隆三十条鱼，全都砍去了头部。城中守军大怒，打算杀了范云，范云说：“我的老母亲和弟弟，都掌握在沈攸之的手中，如果违反他的命令，灾祸一定会降临到亲人身上，今天我纵使被杀，死也甘心了。”于是又释放了他。
沈攸之分兵派皇甫仲贤攻打武昌，公孙方平攻打西阳。武昌太守臧涣向沈攸之投降，西阳太守王毓逃亡到湓城，公孙方平占据了西阳，豫州刺史刘怀珍派张谟率一万人反击，公孙方平战败逃回，黄回等军队抵达西阳，逆流而上。
沈攸之一向丧失人心，只靠暴力来胁迫，刚从江陵出发时，便有人逃亡。后来攻击郢城，历时三十多天不能攻克，逃亡的人却无法制止。沈攸之骑马日夜不停地视察各营，好言抚慰，可是逃亡者不见减少。
沈攸之大怒，召集各军主说：“我奉皇太后的命令，首倡大义，前往京都。如果大事能够成功，有官大家做；如果失败，朝廷自会杀我满门百口，跟任何人无关。最近士卒纷纷叛离，都是你们没有尽心，我也不能一一追捕。从今天起，军中士卒逃亡，军主承担罪责。”
于是，只要一个人逃亡，如果派人追捕，追捕的人也跟着逃亡，没有一个人敢报告沈攸之，大家都有离开的心思。
夜晚，司马刘攘兵将请降书射入郢城，柳世隆开门接纳。刘攘兵纵火烧营，率军离去。沈攸之军中发现起火，士卒们纷纷弃甲逃命，将领们无法制止。
沈攸之得到消息，暴跳如雷，气得咬住自己的胡须，立即下令逮捕刘攘兵的侄儿刘天赐、女婿张平虏斩首。
天色微亮，沈攸之率军过江，抵达鲁山，部众纷纷溃散，各将领也都逃走。臧寅叹道：“只贪图他侥幸成功时去享富贵，而在他失败之时抛弃他，这不是我忍心做的事情！”于是投水自杀。
沈攸之身边仍有数十个骑兵侍卫，向军中士卒宣称：“荆州城有的是钱粮，你们可以回来，大家一同去取。”此时，郢城并没有派兵追击，逃散的士卒又害怕遭到蛮族的劫杀，于是重新集结，约有两万人，跟随沈攸之折回江陵。
雍州刺史张敬儿杀了沈攸之派来的使节，随即整顿部队，得到沈攸之东下的消息后，立即率兵袭击江陵。沈攸之命儿子沈元琰与别驾傅宣共同守卫江陵城。
张敬儿率军抵达沙桥，驻军观望，暂不前进。江陵城中百姓，夜晚听见鹤叫，非常惊慌，纷纷传言说敌军已到。江乂、傅宣打开城门逃走，官民溃散。
沈元琰逃到宠州，被人诛杀，张敬儿开进江陵，诛杀了沈攸之的两个儿子、四个孙子。
沈攸之率领残兵西返，距离江陵一百余里的时候，得知江陵城已经被张敬儿占领，士卒再度逃散。沈攸之走投无路，跟他的儿子沈文和逃到华容边界，在栎树林中上吊自杀。乡民砍下沈攸之父子人头，送到江陵。张敬儿把沈攸之父子的首级放到盾牌上，用青布伞盖在上面，到各集市上展览，然后送到建康。
当年，边荣受到录事参军的侮辱，沈攸之为了替边荣报仇，将那个录事参军用皮鞭抽死。张敬儿快要进城时，边荣正担任留守司马。有人劝他到张敬儿那里去投降，边荣说：“我身受沈公厚恩，共同担负如此大事，一旦情况危急，就改变本心，我做不到。”
城防崩溃后，士卒捉住边荣，带到张敬儿面前。张敬儿说：“你为什么不早来？”
边荣说：“沈公命我守城，我不忍心丢下不管自己逃走，本不希望活命，何必多问！”
张敬儿冷笑道：“死有什么难的！”下令将他斩首，边荣含笑走出去。边荣的门客程邕之在刑场上抱住边荣说：“我与边先生交往多年，不忍心看到边先生被杀，我宁愿先死！”
刽子手无法下刀，报告张敬儿，张敬儿说：“求死容易得很，为什么不准？”于是先斩程邕之，再斩边荣，军卒们都流下了眼泪。
辅国将军孙同、宗俨之等人也全部被处以极刑。张敬儿大肆屠杀沈攸之的亲友党羽，没收财产数十万，皆中饱私囊。