桓玄独揽政权之后，废除了元兴年号，恢复隆安年号，不久又改元大亨。
他自任丞相及荆江徐三州刺史，以桓伟出任荆州刺史、 桓修为徐、兖二州刺史、 桓石生为江州刺史、 卞范之为丹阳尹、 桓谦为尚书左仆射，分派桓氏宗族和亲信出任内外职位。
自己又另外加衮冕之服，增班剑至六十人，剑履上殿，入朝不趋，赞奏不名的礼遇。
此时的桓玄，可谓是风光到了极点！但是，他认为还有更高的极点，那就是——做皇帝！
大亨元年（公元403年），桓伟去世，这是桓玄一直亲仗的人。桓伟死后，桓玄感觉到孤危，觉得要赶紧实现自己的梦想，开始显露不臣之心。
桓玄亲信殷仲文及卞范之劝说桓玄早日篡位，连朝廷加授桓玄九锡的诏命和册命都暗中写好。
这些都是他父亲桓温想做而又没做到的事！
桓玄决定先封王，再篡位！
他封自己为楚王，加九锡，并置楚国国内官属。
他的这些做法，真的是司马昭之心，路人皆知！谁都知道桓玄早晚篡位！
庾仄看见桓玄要篡位，当下起兵七千人反对桓玄，他趁着接替桓伟的荆州刺史桓石康尚未到位，袭取了襄阳，登时震动江陵。
他几千人，自然是成不了气候。
桓石康带领人马，很快就把他平定了。
桓玄看到有人发对自己，当下假意上表归藩，却又自己代朝廷作诏挽留自己，真是演戏好手，把朝廷当做了演戏的舞台。
同时，为了让天下百姓认为自己是有天命的，当下命人四处报告祥瑞出现。
大亨元年（公元403年）十一月，桓玄觉得没必要再演戏了，当下加自己的冠冕至皇帝规格的十二旒， 又加车马仪仗及乐器，也达到皇帝规格，再以楚王妃为王后，楚国世子为太子。
十一月十八日，由卞范之写好的禅让诏书让命临川王司马宝逼晋安帝抄写。
二十一日，由兼太保、司徒的王谧手奉玺绶，将晋安帝的帝位禅让给桓玄，并迁晋安帝至永安宫，又迁太庙的晋朝诸帝神主至琅邪国。
这时，再让百官到姑孰劝进。
桓玄又装模作样，假意辞让。
官员们坚持劝进，一定要桓玄做皇帝。
桓玄见表演得差不多了，当下筑坛告天，于十二月三日正式登位为帝，并改元“ 永始”，建立桓楚政权。
他篡位以后，骄奢荒侈，游猎无道，通宵玩乐。即使是桓伟下葬的日子，桓玄在日间哭丧但夜晚就已去游玩了，有时甚至一日之间多次出游。同时又兴修宫殿、建造可容纳三十人的大乘舆。
百姓们疲惫困苦，民心思变。
这时，北府旧将刘裕、何无忌与刘毅等人准备着举义兵讨伐桓玄。
永始元年（公元404年）二月二十七日，刘裕等人正式举兵，并成功夺取了京口和广陵，镇守两地的桓修和桓弘都被他杀了。
刘裕率义军进军至竹里，桓玄忙加桓谦为征讨都督。
桓谦请求桓玄派兵攻打刘裕，但桓玄惧怕刘裕兵锐，打算屯兵覆舟山等待刘裕，杀他个措手不及。然后，坚守不出，而对方求战不得，便会自动散走。
真是愚蠢之极的计策！
因为桓玄的人马多过刘裕的人马，守着城不和人家打，看似高明，却错过了最佳战机。
桓谦看到了战机，坚持要率兵去攻打。桓玄无奈之下，就派了顿丘太守吴甫之及右卫将军皇甫敷率兵去迎击。