刘义隆是刘裕的第三个儿子，博涉经史，书法也好，深沉有谋略，但体弱多病，好猜忌。刘义隆继位后，对于三个顾命大臣手握重权一直心有不满。当年三个顾命大臣将刘义符拉下皇帝宝座，虽然当时刘义隆是受益者，但是一个皇帝是绝不能容忍大臣能擅行废立的，难保哪天这三个人不会联合起来拉自己下马。刘义隆起初隐忍不发，一直暗自培养自己的势力，在外戍守的大将檀道济也成了刘义隆的心腹。直到元嘉三年（426年），刘义隆见时机成熟，杀了徐羡之、傅亮、谢晦，从此大权在握，政由己出。刘义隆真正掌权执政后，也开始了南北朝历史上著名的中兴盛世——元嘉之治。
刘义隆在位时继续实行刘裕的治国方略，在东晋义熙土断的基础上清理户籍，下令免除百姓欠政府的“通租宿债”，又实行劝学、兴农、招贤等一系列措施，使百姓得以修养生息，社会生产有所发展，经济文化日趋繁荣。元嘉十五年（438年）召雷次宗在京城鸡笼山开设“儒学馆”讲学，与玄、文、史三学合为《四学》。在政治上他提倡文化，整顿吏治，清理户籍，重视农业生产。元嘉十七年、二十一年两次下令减轻以至免除农民积欠政府的“诸逋债”。这段时期南朝宋的政治、经济、文化均得到较大的发展，成为东晋南朝国力最为强盛的历史时期，史称“元嘉之治”。
由于政治局面的稳定，国力的强盛，在“元嘉之治”时期南朝在各个领域都涌现出了一批杰出的人才，成为南北朝历史上璀璨的群星。尤其是在文学领域，涌现出三位杰出的大诗人：陶渊明、谢灵运和鲍照。
陶渊明（约365年～427年），字元亮，号五柳先生，谥号靖节先生，入刘宋后改名潜。东晋末期南朝宋初期诗人、文学家、辞赋家、散文家。东晋浔阳柴桑（今江西省九江市）人。曾做过几年小官，后辞官回家，从此隐居，田园生活是陶渊明诗的主要题材。他是我国第一位田园诗人。相关作品有《饮酒》、《归园田居》、《桃花源记》、《五柳先生传》、《归去来兮辞》、《桃花源诗》等。
与陶渊明差不多同时的谢灵运（385年～433年）是开创山水诗派的第一人。他的山水诗特点是，能把自己的感情贯注其中，但有些诗字句过于雕琢，描写冗长，用典、排偶不够自然。原名谢公义，字灵运。东晋末年刘宋初年的文学家，诗人。祖籍陈郡阳夏（今河南太康）。其祖父是赫赫有名的将领谢玄。谢灵运是中国山水诗的开创者，是第一个大量创作山水诗的诗人。谢灵运的诗意境新奇，辞章绚丽，影响深远。因此，他被后世誉称为中国山水诗鼻祖。
鲍照（约415年～470年），南朝宋文学家。字明远，汉族，东海（今属江苏）人。家世贫贱。曾任任前军参军，所以被称为鲍参军。鲍照长于乐府诗，其七言诗对唐代诗歌的发展起了很重要的作用。著有《鲍参军集》，其中最有名的是《拟行路难》18首。他还擅长写七言歌行，能吸收民歌的精华。感情丰沛，形象鲜明，并具有浓厚的浪漫主义色彩。杜甫曾有诗云“俊逸鲍参军”。鲍照与谢灵运、颜延之同时，合称“元嘉三大家”。
此外，在科学上，“元嘉之治”时期也产生了一位伟大的数学家，他就是祖冲之。祖冲之（429年～500年）是我国杰出的数学家，科学家。南北朝时期人，汉族人，字文远。生于宋文帝元嘉六年，卒于齐昏侯永元二年。祖籍范阳郡遒县（今河北涞水县）。为避战乱，祖冲之的祖父祖昌由河北迁至江南。祖昌曾任刘宋的“大匠卿”，掌管土木工程；祖冲之的父亲也在朝中做官。祖冲之从小接受家传的科学知识。青年时进入华林学省，从事学术活动。一生先后任过南徐州（今镇江市）从事史、公府参军、娄县（今昆山市东北）令、谒者仆射、长水校尉等官职。其主要贡献在数学、天文历法和机械三方面。祖冲之，在世界数学史上第一次将圆周率（π）值计算到小数点后七位，即31415926到31415927之间。他提出约率22/7和密率355/113，这一密率值是世界上最早提出的，比欧洲早一千多年，所以有人主张叫它“祖率”也就是圆周率的祖先。他将自己的数学研究成果汇集成一部著作，名为《缀术》，唐朝国学曾经将此书定为数学课本。他编制的《大明历》，第一次将“岁差”引进历法。提出在391年中设置144个闰月。推算出一回归年的长度为36524281481日，误差只有50秒左右。他不仅是一位杰出的数学家和天文学家，而且还是一位杰出的机械专家。重新造出早已失传的指南车、千里船等巧妙机械多种。此外，他对音乐也有研究。
政治上的稳定局面，让刘义隆的野心大了起来，动了北伐的心思。元嘉七年（430年），此时南朝宋成稳定的上升局面。而在北朝，拓跋焘刚刚结束对赫连勃勃夏国的征战，又将兵力集中对付北方的柔然，北魏处于连年交战、尚未一统北方的形势。刘义隆看准这个时机，刘义隆下诏讨伐北魏，声称要夺回河南。
刘义隆知道，无论他的文治如何出色，都不如灭掉北魏那样能给自己在青史上留下浓重的一笔。正如后人记住刘裕的永远只是他轰轰烈烈的北伐大业，很少记住刘裕的内政成绩。何况刘义隆也有些好大喜功，考虑到此时北魏强敌环绕，面临柔然的侵扰，如能趁此机会统一天下，他将成为结束乱世一统华夏的一代王者。于是刘义隆决定出兵北魏，和拓跋焘掰掰腕子，他要替父亲刘裕实现当初没有实现的宏愿。首先的目标，就是要夺回当年拓跋嗣占领的河南，然后以河南做跳板，蚕食北魏。
刘义隆的作战计划是：右将军到彦之领安北将军王仲德、兖州刺史竺灵秀率五万精锐乘舟入河北上，骁骑将军段宏率八千铁骑，进取虎牢，豫州刺史刘德武带“劲勇”一万辅助段宏。长沙王刘义欣率师三万，为北伐军大都督，监讨各路军事。
同时，刘义隆还采取外交手段恐吓拓跋焘。他派殿中将军田奇去平城（今山西大同）来见拓跋焘，当面告诉拓跋焘，河南本就是华夏故土，当初被你老爹拓跋嗣给抢了。如今你们四面环敌，局面紧张，赶紧把河南交出来，魏宋和好，如若不然，后果自负！
刘义隆的手段是不错，但拓跋焘是什么人？那是十五岁就冲杀与千军万马中毫不胆怯的英雄人物，威胁这样的人物怎会有用？在听清楚刘义隆的意思后，拓跋焘雄坐殿上，仰天狂笑，然后喷了田奇一脸口水：“放屁！刘义隆这是想讹朕，可朕不是软弱的姚泓！朕刚生下来的时候，就知道河南是我们家的地盘，想抢我的地盘，先问问朕的百万雄兵答应不答应？！”拓跋焘又一想，宋朝国势强大，确实不能轻敌，就又说了句软话，实际上软中带刺：“河南有本事你们拿去好了，等到今年冬天，黄河结冰之时，大魏百万铁骑就要踏冰南下，收复河南，再顺势端了建康，到时刘义隆可不要后悔！”
刘义隆见外交恐吓不管用，就下令进军开战。三月初八日，长沙王刘义欣按计划出镇彭城（今江苏徐州），做为几路北伐军的机动后援部队。四月，到彦之率王仲德、竺灵秀、段宏等人出师北上，坐船走中渎水入准河，再经泗水北进。倒霉的是，此时泗水正逢干旱，水浅王八多，不利行船。宋军就这样走走停停，一直到了七月，到彦之才率军来到东平须昌县（今山东东平西北）。
宋朝此次北伐，声势浩大，震动北魏朝野。拓跋焘此时刚北伐蠕蠕（柔然）回来，需要一定时间的休整，不便和宋军硬扛，便下令河南各镇官兵，尽数弃城北渡黄河，沿河守卫。当然他不是怕刘义隆，只是现在宋军气势正盛，决定以退为进，等到寒冬黄河结冰之时，再给刘义隆好看。于是，河南几个军事重镇瞬间就成了无主之地。到彦之不跟拓跋焘客气，立刻接收，留朱修之守滑台，尹冲守虎牢，杜骥守金墉，宋军主力沿黄河南岸防守魏军。到彦之没费一枪一箭，就“收复”了河南，心里乐开了了花，这功劳立的也太容易了。
宋军趁春夏雨季北进，并迅速打到黄河一线，然后沿千里黄河列戍置守。在占领河南后还设立了河南四镇：洛阳、虎牢、滑台、碻磝，意在凭河而守。但河南四战之地，即令能攻之，未必能守之。宋军攻占河南后，沿千里黄河列戍置守，兵力薄弱；黄河虽险，却并非不可渡涉，尤其是寒冬，河冰坚合，可以无船而渡，北魏铁骑可以踏冰过河。
到了冬天，北魏的反击果然来了。踏着坚冰过河的北魏铁骑势如破竹一般攻陷刘宋军在河南的部守。十月二十二日，魏军攻陷金墉。二十三日，魏军攻陷洛阳，宋军死伤五千余人。二十八日，魏军攻下虎牢，迫降尹冲及荥阳太守崔模等人。败报接连传来，到彦之如坐针毡，洛阳、虎牢相继失守，河南是保不住了，现在唯一能做的就是保存现有军力，回南边从长计议。于是到彦之做了逃跑将军，弃河南而逃。主帅一跑，整个刘宋军自乱阵脚，防守松懈，被北魏军一直打到黄河南岸的济南。
济南地势紧要，是南北对峙的要塞。魏军南下，必先犯济南，济南失守，则南朝门户大开，魏军即可长驱直入中原。济南地理位置之重要，显而易见。当时防守济南的是宋武烈将军萧承之。萧承之在历史上不算著名人物，但他这一生却做了两件最出彩的事情，一是在这次防守济南的过程中上演了空城计的好戏；二是生下了儿子萧道成，后来成为了灭刘宋建立南齐的开国皇帝，开创了萧氏在历史上的最鼎盛时期，这是后话，暂且按下不提。
且说这次面对北魏大军压境、兵临城下，萧承之手下却只有几百人，根本不可能是魏军的对手，召请救兵也已来不及。萧承之急中生智，命令士兵隐蔽起来，并大开城门。萧承之的部下大惑不解问：“贼众我寡，我们怎么还这么轻敌？”萧承之从容答道：“如今我们守这么一座孤城，寡不敌众，情况危急，如果还向对方示弱，敌军肯定大举来屠，现在只能摆出强大的阵势。”果然，北魏军士看到这种情形，怀疑城中有重兵埋伏，于是撤退。真乃兵书所云“虚者虚之，疑中生疑，刚柔之际，奇而复奇。”萧承之临危不惧，巧设空城计，智勇退敌人，从而保全了济南城。事后萧承之对手下说：“孤城孤军，今天的情况实在太危险了，如果将真实情况暴露给敌人，那肯定在劫难逃了，所以只好故弄玄虚，诈一诈敌军。”这是正史上记载的又一出空城计。
然而济南城虽然暂保无恙，但河南的形势已经彻底控制不住了。由于到彦之的无能，导致全盘崩溃。刘宋前线部队一片混乱，很多地方纷纷失守，只好退驻重镇滑台。