晋元兴二年（公元403年）二月，大将军桓玄上表，请求率领大军北征，要平定关中、洛阳地区，随即又暗示朝廷下诏不允许，因此就说：“接到朝廷的诏令，我不得不停止北伐。”
桓玄开始打点行装，准备出征，却先命令制造轻舟快艇，装满服饰珍玩、名人字画等。有人问他为什么这样，桓玄说：“战争充满危险，万一发生意外，轻舟速度快，装着东西容易逃脱。”大家心里都笑话他。
九月，侍中殷仲文、散骑常侍卞范之劝说桓玄早日接受禅位做皇帝，暗地里撰写了加授九锡以及册命的文告。朝廷任命桓谦为传中、开府、录尚书事，王谧为中书监、兼任司徒，桓胤为中书令，加授桓修为抚军大将军。
九月十六日，朝廷册命桓玄为相国，统领文武百官，以十个郡的封地让他做楚王，加授九锡。他所管辖的封地，也设置丞相以下的各级官吏。
桓谦私下里问彭城内史刘裕说：“楚王功勋卓著，德高望重，朝廷群臣的想法，多数认为应该实行禅让，让楚王做皇帝。你认为怎么样？”
刘裕说：“楚王是南郡宣武公桓温的儿子，功勋德望举世无双。如今晋室已经衰微，民心早已转移，乘着时运举行禅让，有什么不可以的？”
桓谦高兴地说：“你说可以，那就一定可以了。”
十月，楚王桓玄上表请求回到他的封地去，然后又让安帝司马德宗做亲笔诏书，坚决挽留他。
他派人造谣说，钱塘临平湖的湖水突然又满了，江州也降下甘露，就让文武百官相聚庆贺，以此作为自己接受皇帝禅让的征兆。
他又因为古代禅让的时候，都有隐士出来做官，因而觉得唯独现在没有是一种耻辱。所以便访求到西晋隐士皇甫谧的第六代孙子皇甫希之，供给他一切生活需要，让他隐居到深山老林里去。这时又以朝廷的名义征召他出来做著作郎，并让皇甫希之坚决推辞不肯应征，然后再发下诏书表彰他，称他作高士。当时的人都称皇甫希之为“充隐”，也就是“冒充的隐士”。
桓玄又想恢复古制，废除钱币，用谷物、布帛作交换工具，以及恢复肉刑等。各种规章制度制定了很多，但是始终没有一个固定的想法，因此变过去又变回来，最终也没有实行什么。
桓玄生性又很贪婪鄙陋，别人有好的书法、绘画，以及漂亮的园林宅第等，他一定通过赌博手段巧取豪夺，据为己有。他尤其喜爱珍珠美玉，日夜把玩，从不离手。
十一月，司马德宗下诏，让桓玄使用天子的礼仪和乐舞，让他的王妃改称王后，让他的世子改称太子。
十一月十八日，卞范之草拟了禅让的诏书，让临川王司马宝逼迫司马德宗亲自抄写。
二十一日，司马德宗到大殿前，派王谧手捧皇帝的玺绶，将帝位正式禅让给桓玄。
二十三日，司马德宗搬出皇宫，迁居永安宫。
二十四日，把东晋的太庙和先帝牌位迁到琅邪国，然后文武百官一起到姑孰劝说桓玄登基称帝。
十二月初一，桓玄在九井山的北侧修建祭坛。
初三，正式即皇帝位。
桓玄即位时宣读的文告上，有很多批评和贬低晋室的言辞。有人劝他不要这么说，桓玄说：“皇帝接受禅让的文告，是向天下百姓宣布的，怎么可以欺骗上天呢？”于是大赦，改年号为永始。
初九，桓玄进入建康宫。当他坐上皇帝宝座的时候，宝座下面的地面忽然陷下去了，群臣大惊失色。殷仲文说：“大概是因为皇上恩德太重，所以大地都不能承载。”桓玄听了非常高兴。
桓玄自从即皇帝位以来，心里常常感到不安。次年二月初一，夜里长江掀起大浪，江水卷进石头城，卷走淹死了很多人，呼叫声震天动地。桓玄听了很害怕，说：“奴才们要造反了。”
桓玄性情苛刻琐屑，喜欢夸耀自己的能力。负责具体事务的官员上奏，如果有一个字用得不恰当，或者一个词用错了，他都要加以指出纠正，来显示自己的高明。尚书回答诏书的时候，误将“春”写成“春菟”，结果自左丞王纳之以下，凡是经手签字过的官员，都被降级或者罢黜。
桓玄有时还亲自选定当天值日的官员，或者亲自命令小官吏做一些具体的事情，结果发下来的诏书纷繁杂乱，有关部门都来不及处理。然而对朝廷事务却不好好管理，没有处理的奏章堆积如山。
桓玄爱好打猎，有时一天出去打猎好几次。后又迁居到东宫，修建宫殿居室，大兴土木，督促得非常严格，朝廷内外怨声载道，起义军在各地开始酝酿。
