五月十四日，卢循的军队推进到秦淮河注入长江之处——淮口。晋安帝之弟、琅邪王司马德文都督宫城诸军事，屯驻中堂皇（即宫城中堂），刘裕屯守石头城，其余众将各自驻防四处。刘裕的儿子刘义隆刚刚四岁，刘裕命令刘毅族弟、谘议参军刘粹辅佐，镇守京口（江苏省镇江市）。刘裕看到京师百姓前往长江边上眺望卢循军队，感到十分奇怪，他询问参军张劭是怎么回事，张劭回答：“假如大人没有回到京师，百姓们逃跑都不及，谁还敢去江边看热闹？看样子，现在人们都不再担心了。”刘裕对众将说：“敌人如果从新亭（南京市南，依山而建的堡垒），一直向前推进，其军锋将锐不可当，我们要暂避其锋，双方谁胜谁负，还不好说。假如敌人将战舰从淮口退回，停泊在长江中的蔡洲，就会死路一条。”当时，刘裕的重兵部署在石头城，卢循大军如果停驻在石头城对面的蔡洲，要想进攻建康的话，就必须先拿下石头城，而刘裕在建康南面部署的兵力则十分薄弱，假如卢循大军弃舟登岸，以新亭堡垒为依托，从陆路直插建康南面，势必调动刘裕弃守石头城，回援建康，那样的话，就等于让石头城处于无用之地，而卢循大军从建康南、西等多个方向向建康发起进攻，这样以来，守军将备多力分，一旦一处被突破，整个战局就会一败涂地，后果不堪设想，而战事的前景就难以逆料了。张劭是吴郡人，其父张敞曾为桓玄的尚书，因为过错而被降为廷尉卿，刘裕起义包围建康的时候，张劭劝说张敞暗中投靠刘裕，刘裕大喜，命令在张家大门写上：“有敢于到张家打劫的，以军法论处。”因此，张裕、张劭兄弟对刘裕十分感激，一直对刘裕忠心耿耿，后来，刘毅爱才好士，朝廷中的才能之士大都与刘毅结交，只有张劭不去，有人询问原因，他说：“明公刘裕乃一代豪杰，何须多问！”自此，张劭兄弟更是被刘裕所看重。

果然，徐道覆请求在新亭（南京市南）与白石（南京市北，即白石垒，建康以北十四里）之间，焚烧船只，率军登岸，多路向刘裕之军发起进攻，对建康实施多点突破，不仅南北夹击建康，而且，还切断建康与外界的联系。徐道覆建议的核心就是，趁着东晋军队尚未完成部署和内部人心不安，充分发挥己方兵力占优的优势，利用初到建康的锐气，以迅速行动化优势为胜势，取得建康之战的胜利。然而，卢循却不敢冒险，他对徐道覆说：“我大军尚未到达，孟昶即吓得自杀，以目前的形势看来，建康不久就会不战自溃。现在想通过一次决战就定下胜负，既没有必胜的把握，又杀伤士兵，不如暂时按兵不动，等待对方内乱。”徐道覆以为卢循的这一决策，会给刘裕以充足的准备时间，他要求率领自己的本部人马单独行动，但卢循又没有同意。徐道覆对卢循多疑少决十分不满，不禁叹息道：“我到头终会被卢公所误，此事肯定不会成功，假如让我为英雄效力，则天下不愁不能平定。”开始的时候，石头城上的刘裕看到卢循的军队向新亭方向移动，不禁看看左右，脸色大变，不久，又看到卢循的部队撤回到蔡洲，这才不禁大喜，于是，他命令将分散在各处的守军开始向石头城集结。刘裕还担心卢循突袭，就采纳了龙骧将军虞丘进的建议，砍伐树木，将石头城和淮口均用树桩制成栅栏围起来，整修越城，构筑淮口附近的查浦（在石头城以南十里，属于建康西南秦淮河南岸屏障）、药园（据《读史方舆纪要》，即“乐游苑”，在覆舟山南，也就是建康以北，属于淮口后面防卫建康的第二道屏障）、廷尉（在建康以北，旧廷尉府，一说堡垒即在淮口附近）等三处堡垒，拱卫秦淮河沿岸。从刘裕的兵力部署上看，他是以石头城（南京清凉山）为中心，在石头城以东以北地区设置了药园和廷尉两个堡垒，防守建康的北面，也就是说刘裕最为担心的还是淮口方向，他担心卢循之军从北面攻击建康，而以查浦乃至越城（建康以南六里秦淮河南岸）一线，背靠秦淮河，防守建康的南面。

十余天以后，卢循非但没有等来建康守军的内溃，相反的，刘裕不仅在建康南部、秦淮河南岸构筑了坚固的阵地，而且，各地的军队也源源不断地汇集到了建康，这中间包括东晋地方部队，也包括灭南燕以后降服的鲜卑突骑。刘裕将晋军主力部署在建康北面，他命令冠军将军刘敬宣率领鲜卑“虎班突骑”屯驻在北郊，青州刺史诸葛长民与豫州刺史刘毅的军队也被部署在此地，辅国将军孟怀玉率军屯驻在丹阳郡（建康南门外）西，建武将军王仲德率军驻守建康南面的越城，堂弟、广武将军刘怀默驻扎在建阳门外，除此之外，刘裕还命令宁朔将军索邈率领一千多鲜卑“具装虎班突骑”，都身披五彩皮甲，北从淮口，一直巡行到南面的新亭，这当然是刘裕在打心理战，从心理上威慑卢循士兵，卢循士兵都远远地观望，十分畏惧，但是，卢循还是希望建康能够自动内溃，或者三吴之地有趁机发动叛乱、响应他的人。果然，刘毅败还以后，豫州刺史主簿袁兴国发动了叛乱，率众占领江北的历阳（安徽省和县），以响应卢循。前荆州刺史魏咏之之弟、琅邪内史魏顺之命令部将谢宝率军迅速讨平了袁兴国的叛乱，将袁兴国斩杀，然而，袁兴国的司马又偷袭谢宝，魏顺之没有及时救援，刘裕大怒，将其诛杀。魏咏之很早就与刘裕“游款”，并参与了刘裕的起义，桓玄被击败以后，即被委以重任。刘裕诛杀魏顺之，让过去的功臣们都十分震恐，大敌当前，无不谨慎遵守刘裕的将令。

卢循没有在进抵建康之初即发起全面的进攻，致使刘裕得以加强了建康周边地区的防御，聚集了充足的防御部队。卢循看到建康并没有发生内乱，即于数日以后，派出十余艘战舰对石头城附近的木栅进行试探性的进攻，刘裕在木栅后面配置了射程较远、攻击力很强的神弩，当敌舰即将靠近木栅的时候，一时间弩箭齐发，“发辄摧陷”，于是，卢循下令停止了对木栅的进攻。进攻受挫以后，卢循看到刘裕重兵防守建康北部，于是，又心生一计，他采取声东击西之法，提前将主力部队埋伏在秦淮河的南岸，而让老弱全部乘上战舰北上，对外扬言要大举攻击白石垒，从北面进攻建康城。刘裕果然中计，他留下参军沈林子、徐赤特率军驻守长江南岸，切断通往查浦的道路，并严令两人不得主动出战，而刘裕则与刘毅、诸葛长民一起率领主力部队，北上抵御将要进攻白石垒的卢循军队。沈林子对刘裕说：“妖贼此言，未必就是实情，应当严密防守石头城一线。”刘裕回答：“石头城城池险要，况且秦淮河沿岸的木栅十分牢固，将你留着此地，足以守住。”沈林子，字敬士，他是《宋书》作者沈约的祖父，沈林子的父亲沈穆夫，在隆安三年孙恩之乱的时候，被孙恩任命为余姚令，后被高素之军所杀。沈穆夫被杀以后，其五子沈渊子、沈云子、沈田子、沈林子、沈虔子逃难获全，后投靠刘裕，深得刘裕的赏识，刘裕北伐之时，沈田子、沈林子参加北伐军，并屡立战功。当卢循准备起兵的时候，曾派出密使企图说服沈氏兄弟反戈，但遭到沈林子的拒绝，刘裕知道以后，曾将他比作忠心耿耿的曹操部将李通。

刘裕率领大军北上以后，卢循之军果然从南线发起了猛攻。五月二十九日，也就是在卢循之军进抵建康近郊半个月后，卢循大军突击石头城西南的查浦，将查浦纵火焚烧，并一直推进到建康张侯桥（建康以南长干里附近，据说吴国张昭曾住在附近）。徐赤特将出兵迎战，沈林子说：“敌人声称北上进攻白石，然而，却屡屡前来挑战，由此可见他的本意。敌人已经养精蓄锐多日，而我军人数却不足千人，进攻难以奏效。如今，我军据守险要，足以防守。如果敌人的声东击西之计无法得逞，我大军马上就会回来救援我们，你还有什么可担心的呢？”徐赤特回答：“如今，敌人主力全部都北上进攻白石了，留下的肯定都是些老弱病残，我以精锐之军前往迎击，没有不成功的道理。”于是，他率军高呼冲出营垒，卢循的伏兵一齐出来，将徐赤特之军击败，死伤一百多人，徐赤特乘坐一艘小船，狼狈逃往秦淮河北岸，沈林子搜集残兵败将，与刘钟凭借木栅殊死搏斗，刘钟身受重伤，这才将卢循之军击退。徐道覆又率领精锐部队，绵延数里列阵。沈林子说：“敌人沿着池塘结阵，而真正能作战的不过一队。如今，我固守要道，即使他有那么多军队，也不可能越过我们，敢于向东突进。”