桓玄（369年－404年6月19日），字敬道，一名灵宝，谯国龙亢（今安徽怀远）人，谯国桓氏代表人物，东晋名将桓温之子，东晋末期桓楚政权建立者。曾消灭殷仲堪和杨佺期占据荆江广大土地，后更消灭了掌握朝政的司马道子父子，掌握朝权。次年桓玄就篡位建立桓楚，但三个月后刘裕就举义兵反抗桓玄，桓玄不敌而逃奔江陵重整军力，但后再遭西讨的义军击败。试图入蜀途中遇上护送毛璠灵柩的费恬等人，遭益州督护冯迁杀害。因曾袭父亲“南郡公”之爵，故世称“桓南郡”。
桓玄自幼为桓温所喜爱。宁康元年（373年），桓温去世，遗命其弟桓冲统率其军队，并接替他任扬州刺史，并以时年五岁的桓玄承袭其封爵南郡公。两年后，桓玄的服丧期满，桓冲亦离任扬州刺史，扬州文武官员与桓冲告别，桓冲摸著桓玄的头说：“这是你家的旧官属呀。”桓玄听后就掩面哭泣，众人都对这反应感到诧异。
桓玄长大后，相貌奇伟，神态爽朗，博通艺术，亦善写文章。他对自己的才能和门第颇为自负，总认为自己是英雄豪杰，然而由于其父桓温晚年有篡位的迹象，所以朝廷一直对他深怀戒心而不敢任用。直至太元十六年（391年），二十三岁的桓玄才被任命为太子洗马。几年后出京任义兴（今江苏宜兴）太守，但还是颇觉不得志，曾感叹：“父为九州伯，儿为五湖长！”于是就弃官回到其封国南郡。
桓玄住在南郡的治所，也就是荆州的治所江陵，优游无事，荆州刺史殷仲堪本来对他十分敬惮，而桓玄因着父叔长年治理荆州的威望而专横荆州，士民畏惧他更过于殷仲堪，殷仲堪因而与其深交。桓玄也打算借助其军力，故此取悦他。
隆安元年（397年），尚书仆射王国宝、建威将军王绪倚仗当权的会稽王司马道子，因畏惧青兖二州刺史王恭，图谋削弱各方镇，桓玄知道王恭面对王国宝乱政有忧国之言，故此劝说殷仲堪起兵讨伐王国宝，并派人劝说王恭，推王恭为盟主。当时，殷仲堪个人担忧没有孝武帝的支持，自己被群众认为能力未达一州方伯的情况下会被王国宝等人利用，终令他被调离荆州。桓玄亦利用这个担忧劝说殷仲堪，但殷仲堪始终迟疑。不过，当时王恭原来已决定主动起兵，并联结殷仲堪，殷仲堪此时得报，于是答应了响应王恭。不久朝廷畏惧，故杀王国宝、王绪以息事宁人，王恭亦罢兵。然而，始终殷仲堪与桓玄始终没有进行实质的军事行动。
王恭举兵以后，司马道子忧虑王恭和殷仲堪的威胁，于是引司马尚之和司马休之为心腹。隆安二年（398年），因着桓玄请求朝廷让他任广州刺史，而司马道子亦忌惮他，不想他继续长据荆州，于是下诏以他督交广二州、建威将军、平越中郎将、广州刺史、假节。桓玄受命但没有到广州上任。同时司马道子听从司马尚之多树外藩的建议，不料却因削夺了豫州刺史庾楷都督地区而令其劝王恭再度举兵，王恭遂于当年联结桓玄、殷仲堪等举兵讨伐司马尚之兄弟，桓、殷亦奉其为盟主。殷仲堪认为王恭这次肯定成功，于是积极参战，更分五千兵给桓玄，紧随担任前锋的南郡相杨佺期顺江南下。杨、桓二人到湓口时，亦为讨伐对象的江州刺史王愉逃奔临川，但被桓玄派兵追获。及后虽然庾楷大败给司马尚之，前来投奔桓玄，但桓玄也于白石大败朝廷军队。及后虽然王恭败死，但桓玄和杨佺期进至石头，令司马元显回防京师，并命丹杨尹王恺守石头城。不过，因为刚刚背叛王恭的刘牢之率北府军入援京师，桓玄和杨佺期因畏惧而撤回蔡州，与朝廷军对峙。
当时司马道子打算利诱桓玄和杨佺期，令二人倒伐攻击殷仲堪，于是以桓玄为江州刺史，杨佺期为雍州刺史，而殷仲堪就被贬广州刺史。此举却令殷仲堪大怒，并命桓玄和杨佺期率兵进攻建康。不过桓玄却对任命十分高兴，打算接受，却犹豫不决。当时殷仲堪从堂弟殷遹口中又听闻杨佺期也决定受命，于是开始撤军。随着殷仲堪撤退，杨佺期部将刘系亦先行撤退，桓玄等大惧，又狼狈西退，直至寻阳（今江西九江市）追上殷仲堪。殷仲堪既失荆州刺史，倚仗桓玄为援；而桓玄本身亦要借助殷仲堪的兵力，故此据势相结，殷仲堪与杨佺期因着其家世声望，共推桓玄为盟主，皆不受朝命。朝廷见此大加恐惧，唯有下诏安抚，并让殷仲堪复任荆州刺史，请求和解。众人于是受命返回驻地。
早在桓玄在江陵横行时，殷仲堪亲党就已劝殷仲堪杀死桓玄，但没得听从。桓玄自被推为盟主后，就更加矜侉倨傲，而杨佺期就被桓玄以寒门相待，然而出身弘农杨氏的杨佺期却自以其族是华夏贵胄，一直都认为江东其他士族根本比不上他家，于是对桓玄十分不满，更打算袭杀桓玄，可是因殷仲堪顾忌桓玄死后无法控制杨佺期兄弟才阻止。当时桓玄亦知杨佺期想杀死自己，于是有了消灭杨佺期的意图，更屯驻夏口，并以始安太守卞范之为谋主。
隆安三年（399年）请求扩大其辖区，而司马元显亦想以此离间桓玄与殷、杨二人的关系，故此加桓玄都督荆州长沙郡、衡阳郡、湘东郡及零陵郡四郡诸军事，并改以桓玄兄桓伟代杨佺期兄杨广为南蛮校尉。此举触怒了杨佺期兄弟，杨佺期更以支援后秦围攻的洛阳为名起兵，但皆被殷仲堪阻止。当年荆州有大水，殷仲堪开仓赈济灾民，桓玄就乘此机会起兵，亦以救援洛阳为名。当时桓玄写信给殷仲堪，称他要消灭杨佺期，并命殷仲堪收杀杨广，否则会进攻江陵。桓玄并袭取殷仲堪在巴陵的积粮，又向路经夏口的梁州刺史郭铨假称收到朝廷下令命郭铨为自己前锋以讨杨佺期，故此授江夏兵予他，命他督诸军前进。
当时桓玄密报桓伟作为内应，但桓伟遑恐，更向殷仲堪自首，于是被对方掳为人质，并命其写信给桓玄，在信中苦劝桓玄罢兵，不过桓玄不为所动，自度桓伟必因殷仲堪优柔寡断，常虑儿子的性格而无危险。殷仲堪亦派了殷遹率七千水军至西江口，桓玄派郭铨和苻宏击败他；及后殷仲堪又派杨广及殷道护进攻，桓玄再在杨口击败他们，直逼至离江陵二十里的零口，震动江陵。后杨佺期自襄阳来攻，桓玄一度退后避其锋锐，但终大败杨佺期，及后由部将冯该并追获及杀掉他。殷仲堪出奔，又被冯该追获，及后被桓玄逼令自杀。
桓玄年末消灭了杨佺期和殷仲堪，于是在次年（400年）向朝廷求领荆江二州刺史。朝廷下诏以桓玄都督荆司雍秦梁益宁七州诸军事、后将军、荆州刺史、假节；另以桓脩为江州刺史。但桓玄坚持要由自己领江州刺史，朝廷唯有让桓玄加都督江州及扬州豫州共八郡诸军事，领江州刺史；桓玄又以桓伟为雍州刺史，朝廷碍于当时孙恩叛乱恶化，不能违抗。桓玄于是趁机在荆州任用腹心，训练兵马，并屡次请求讨伐孙恩，但都被朝廷阻止。
隆安五年（401年），孙恩循海道进攻京口，逼近建康，桓玄声称勤王起兵，实质想乘乱而入，司马元显于是在孙恩北走远离京师后下诏命桓玄解严。不过，桓玄当时完全控制了其辖区，不但作出调桓伟为江州、镇守夏口，又以司马刁畅督八郡、镇守襄阳，桓振、皇甫敷、冯该等驻湓口等军事调动，更建立了武宁郡和绥安郡分别安置迁徙的蛮族以及招集的流民。朝廷曾下诏征广州刺史刁逵和豫章太守郭昶之，亦被桓玄所留。
元兴元年（402年），司马元显下诏讨伐桓玄，在京的堂兄桓石生密报桓玄。桓玄既封锁长江漕运，令东土饥乏，又因孙恩之乱未平，故认为司马元显无力讨伐，于是一直在荆州等待时机，蓄势待发。然而收到桓石生的通报后，桓玄甚惧，打算坚守江陵。不过卞范之却劝桓玄出兵东下，以桓玄的威名和军力，令其土崩瓦解；反不应主动示弱于人。桓玄于是留桓伟守江陵，亲自率兵东下。桓玄初仍忧抗拒朝命，手下士兵都不会为他所用，然而过了浔阳仍未见朝廷军队，于是十分高兴，士气亦上升，移檄上奏司马元显之罪。桓玄到姑孰时，派冯该等击败并俘获豫州刺史司马尚之，并夺取了历阳（今安徽和县）。当时司马元显因畏惧，登船而未敢出兵，而刘牢之因担忧击败桓玄后会不容于司马元显，竟与其手下北府军向桓玄投降。桓玄逼近建康，司马元显试图守城但溃败。桓玄入京后，称诏解严，并以自己总掌国事，受命侍中、都督中外诸军事、丞相、录尚书事、扬州牧，领徐州刺史，加假黄钺、羽葆鼓吹、班剑二十人。
桓玄又列会稽王司马道子及司马元显的罪恶，流放司马道子到安成郡，数月后桓玄更派人杀死司马道子；又杀司马元显、庾楷、司马尚之和司马道子的太傅府中属吏。桓玄又图除去刘牢之，先命他为会稽太守，令其远离京口。刘牢之意图反叛但得不到北府军将领支持，于是北逃广陵投靠广陵相高雅之，于途中自杀。司马休之、高雅之和刘牢之子刘敬宣于是北逃南燕。
桓玄在三月攻入建康时就废除了元兴年号，恢复隆安年号，不久又改元大亨。此后，桓玄自让丞相及荆江徐三州刺史，以桓伟出任荆州刺史、桓脩为徐、兖二州刺史、桓石生为江州刺史、卞范之为丹杨尹、桓谦为尚书左仆射，分派桓氏宗族和亲信出任内外职位。自置为太尉、平西将军、都督中外诸军事、扬州牧、领豫州刺史。另外又加衮冕之服，绿綟绶，增班剑至六十人，剑履上殿，入朝不趋，赞奏不名的礼遇。
四月，桓玄出镇姑孰，辞录尚书事，但朝中大事仍要咨询他，小事则由朝中桓谦和卞范之决定。自晋安帝继位以来，东晋国内战祸连年，人民都厌战不已，而桓玄上台后就罢黜奸佞之徒，擢用俊贤之士，令建康城中都一片欢欣景象，希望能过安定日子。不过很快，桓玄凌侮朝廷，豪奢纵欲，政令无常，故令人民失望。当时三吴大饥荒，很多人死亡，即使是富有的也不过着金玉财宝活活饿死家中，桓玄虽曾下令赈灾，但米粮不多，给予不足，纵然会稽内史王愉召还出外寻食的饥民回去领粮，也就有很多人在道旁饿死。
另一方面，桓玄亦先后杀害吴兴太守高素、竺谦之、高平相竺朗之、刘袭、彭城内史刘季武、冠军将军孙无终等北府军旧将，以图消灭刘牢之领下北府军势力。另亦要朝廷追论平司马元显和殷仲堪、杨佺期的功勋，分别加封豫章公及桂阳公，并转让给儿子桓昇及侄儿桓濬。又下诏全国避其父桓温名讳，同名同姓者皆要改名，又赠其生母氏为豫章公太夫人。
元兴二年（403年），桓玄迁大将军，又上请率军北伐后秦，但随后就暗示朝廷下诏不准。桓玄本身就无意北伐，就装作出尊重诏命的姿态停止。同年，桓伟去世，桓玄因公简约礼仪，脱下丧服后又作乐。而桓伟一直是桓玄亲仗的人，桓伟死后桓玄孤危，桓玄不臣之心已露，同时全国对其有怨气，于是打算加快篡位工作。而桓玄亲信殷仲文及卞范之当时亦劝桓玄早日篡位，连朝廷加授桓玄九锡的诏命和册命都暗中写好。桓玄于是进升桓谦、王谧和桓脩等人，让朝廷命自己为相国，更划南郡、南平郡、天门郡、零陵郡、营阳郡、桂阳郡、衡阳郡、义阳郡和建平郡共十郡封自己为楚王，加九锡，并能置楚国国内官属。及后桓玄自解平西将军和豫州刺史，将官属并入相国府。
当时桓玄的行动令原为殷仲堪党众的庾仄起兵七千人反抗，趁著接替桓伟的荆州刺史桓石康未到就袭取襄阳，震动江陵，不过不久就被桓石康等所平定。桓玄及后又假意上表归藩，却又自己代朝廷作诏挽留自己，然后再请归藩，又要晋安帝下手诏挽留，只因桓玄喜欢炫耀这些诏文，故此常常做这些自篇自导的上表和下诏事件。另桓玄亦命人报告祥瑞出现，又想像历代般有高士出现，不惜命皇甫谧六世孙皇甫希之假扮高士，最终竟被时人称作“充隐”。而桓玄对政令执行亦无坚定意志，常改变主意，令政命不一，改变起来乱七八糟。
元兴二年（403年）十一月，桓玄加自己的冠冕至皇帝规格的十二旒，又加车马仪仗及乐器，以楚王妃为王后，楚国世子为太子。十一月丁丑日（12月17日），由卞范之写好禅让诏书并命临川王司马宝逼晋安帝抄写。庚辰日（12月20日），由兼太保、司徒王谧奉玺绶，将晋安帝的帝位禅让给桓玄，随后迁晋安帝至永安宫，又迁太庙的晋朝诸帝神主至琅邪国。及后百官到姑孰劝进，桓玄又假意辞让，官员又坚持劝请，桓玄于是筑坛告天，于十二月壬辰日（404年1月1日）正式登位为帝，并改元“永始”，改封晋安帝为平固王，不久迁于寻阳。
桓玄即帝位后，好行小惠以笼络人心，例如他亲自审讯囚犯时，不管罪刑轻重，多予释放；拦御驾喊冤者，通常也可以得到救济；然而为政繁琐苛刻，又喜欢炫耀自己，官员有将诏书中“春蒐”字误缮为“春菟”，经办人员即全被降级或免职。
桓玄篡位以后，骄奢荒侈，游猎无度，夜以继日地游乐。即使是兄长桓伟下葬的日子，桓玄白天哭丧到晚上就去游玩了，有时甚至一日之间多次出游。又因桓玄性格急躁，呼召时都要快速，当值官员都在省前系马备用，令宫禁内烦杂，已经不像朝廷了；另桓玄又兴修宫殿、建造可容纳三十人的大乘舆。百姓更因而疲惫困苦，民心思变。北府旧将刘裕、何无忌与刘毅等人于是乘时举义兵讨伐桓玄。元兴三年二月乙卯日（404年3月24日），刘裕等人正式举兵，计划在京口（今江苏镇江）、广陵（今江苏扬州市）、历阳和建康四地一同举兵。其中刘裕派了周安穆向建康的刘毅兄刘迈报告，通知他作内应，然而刘迈惶恐，后更以为图谋被揭向桓玄报告，桓玄初封刘迈为重安侯，但后又以刘迈没有及时收捕周安穆，于是杀害刘迈和其他刘裕于建康的内应。原于历阳举兵的诸葛长民亦被刁逵所捕，但刘裕等终也成功夺取了京口和广陵，镇守两地的桓脩和桓弘皆被杀。
刘裕率义军进军至竹里，桓玄加桓谦为征讨都督。桓谦请求桓玄派兵攻刘裕，但桓玄畏于刘裕兵锐，打算屯兵覆舟山等待刘裕，认为对方自京口到建康后见到大军必然惊愕，且桓玄军坚守不出，对方求战不得，会自动散走。不过桓谦坚持，桓玄就派了顿丘太守吴甫之及右卫将军皇甫敷迎击。不过二人皆在与刘裕作战中战死，桓玄大惧，就召见一众会道术的人作法试图对抗刘裕。后桓玄又命桓谦、何澹之屯东陵，卞范之屯覆舟山西，共以二万兵抵抗刘裕。不过刘裕进至覆舟山东时故设疑兵，令敌方以为刘裕兵力众多，桓玄得报后更派庾赜之率兵增援诸军。然而，因为刘裕的兵众大多是北府军出身，故桓谦军队都畏惧刘裕，未有战意，而刘裕则领兵死战，并乘风施以火攻，终击溃桓谦等。
在桓玄派桓谦等抵抗刘裕时，其实已经萌生离去的念头，并命殷仲文准备船只。桓谦等败后，桓玄就于三月己未日（3月28日）与一众亲信西走。桓玄当天没有进食，随行人员就进糙米饭给桓玄，但桓玄吞不下，年幼的桓昇抱着桓玄抚慰他，更令桓玄忍不住心中悲伤。
桓玄一直到寻阳，得江州刺史郭昶之供给其物资及军队。后挟持晋安帝至江陵，在江陵署置百官，并且大修水军，不足一个月就已有兵二万，楼船和兵器都显得很强盛的样子。不过桓玄西奔后就怕法令不能认真执行，就轻易处以死刑，故令人心离异。
及后何无忌击败桓玄所派何澹之等军，攻陷湓口，进占寻阳，然后与刘毅等一直西进。桓玄亦自江陵率军迎击，两军于五月癸酉日（6月10日）在峥嵘洲相遇，当时桓玄军虽然有兵力优势，但因桓玄经常在船侧泛舟，预演败走时的动作，于是士众毫无斗志，在刘毅的进攻下溃败，焚毁辎重乘夜逃走，郭铨遂向刘毅投降。桓玄于是挟晋安帝继续西走，留晋穆帝皇后何法倪及安帝皇后王神爱于巴陵。殷仲文当时以收集散卒为名移驻别船，并趁机叛变，迎二皇后回建康。
桓玄于五月己卯日（6月16日）再到江陵，冯该劝桓玄再战，但桓玄不肯，更想投奔梁州刺史桓希。不过当时人心已离，桓玄的命令都没有人执行了。次日，江陵城中大乱，桓玄与心腹数百人出发，到城门时随行有人从暗处走出要斩杀桓玄，但不中，于是彼此厮杀，桓玄勉强登船，身边人员因乱分散，只有卞范之跟随在侧。桓玄正打算到梁州治所汉中（今陕西汉中市）时，但屯骑校尉毛脩之诱使桓玄入蜀，桓玄听从。而当时正值宁州刺史毛璠去世，益州刺史毛璩派了侄孙毛祐之及参军费恬等领数百人送毛璠丧至江陵，并于五月壬午日（6月19日）在枚回洲与桓玄相遇，二人于是进攻桓玄，箭矢如雨，桓玄宠信的丁仙期、万盖等为桓玄挡箭而死，益州都护冯迁跳上桓玄坐船，抽刀向前，桓玄拔下头上玉饰递给冯迁，说：“你是什么人，竟敢杀天子？”冯迁说：“我这只是在杀天子之叛贼而已！”桓玄遂被杀，享年三十六岁。桓玄死后，堂弟桓谦在沮中为桓玄举哀，上谥为武悼皇帝。桓玄头颅则被传至建康，挂在大桁上，百姓看见后都十分欣喜。
宋齐之交时的大阳蛮酋长桓诞自称为在桓玄死后流窜到大阳蛮的桓玄之子。
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