桓温死后，其子桓玄继承了他的爵位。
据说桓玄出生时，有光照亮房间，占卜者都感到奇异，故得桓玄小名灵宝。
《异苑》则记载说桓玄出生时光芒满室，有个善于占卜的人说：“此儿生有奇耀，宜目为天人。”并取名为“神灵宝”。桓温嫌他取的名字有三字，便减去“神”一字，名曰“灵宝”。
史学家周一良认为，桓玄的名字有“道”、“灵宝”等字眼，是桓氏其信奉天师道的标志。
忿而杀鹅
桓玄小时，与一众堂兄弟斗鹅，但桓玄的鹅总是不及堂兄弟强，十分不忿。于是有一晚到鹅栏杀死了堂兄弟们的鹅。天亮后家人都惊骇不已，以为发生了怪事，向桓冲报告。桓冲心知是桓玄作的，一问，果然如此。
桓温晚年的称帝欲望使得东晋朝廷对桓氏家族有了防范，桓玄因此受到排挤。
但桓玄并没有沉沦，他来到荆州，韬光养 晦，静待良机，准备东山再起。
最后桓玄终于攻入建康，废去晋安帝司马德宗，自己登上了皇位。
在强敌环视之下，他宝座尚未坐稳，便成了他人的刀下之鬼。
豪门大族，杰出少年
自东晋建国起，桓氏便是望族，桓玄之父桓温更是声名显赫，先后担任大司马并封为南郡公，掌握军权多年。
作为权臣桓温之子，桓玄从小便尊荣无比，与父亲在 一起的时间却并不多。
桓温晚年时，阴谋代晋自立，但是由于种种原因，他至死都未能实现这个愿望。
桓温死后，官职由其弟桓冲接替，爵位则由当时只有五岁的桓 玄继承。
经过叔父桓冲的悉心调教，桓玄逐渐成为一个气质出众、文武兼备的少年。
桓玄常常以自己是名门之后、桓温之子而忘乎所以，并自称为英雄豪杰。
然而，东晋皇室始终都在防范桓氏，并对桓温晚年的篡位之念怀恨在心，会稽王司马道子便是其中一个。
一天，桓玄到司马道子府上拜访。
当时司马道子家里正在宴请宾客，喝得酩酊大醉的司马道子看到桓玄站在堂下，便瞪眼说道：“想当年，你父桓温欲篡权夺位， 是否有此事?”
桓玄听后，十分惶恐，急忙跪地谢罪。
其他宾客急忙过来解围，说：“桓温曾为国家立下过汗马功劳，何况如今他已仙逝，我们万不可听信他人谣 言。”
司马道子听后沉默不语，挥手让桓玄起身。此事令桓玄倍感耻辱，对司马道子和司马氏皇族恼恨不已。
返回荆州，等待时机
桓玄不仅为皇族所猜疑，也受到重臣的排挤，始终无法得到朝廷的重用，为此，他十分惆怅。
但是，他不愿消极等待，不久便返回了荆州，韬光养晦，静待良机，准备东山再起。
桓氏在荆州为官数十年，社会关系网非常庞大，势力非同小可，就是荆州刺史殷仲堪也不敢得罪桓家。
殷仲堪很欣赏桓玄的才干，将他视为自己的左膀右臂。
朝廷大将胡藩经过江陵府时，曾对殷仲堪说：“虽然桓玄不为朝廷重用，但是此人的野心极大，希望你多加注意。”
殷仲堪并未在意，最终吞下了自己种下的苦果。
晋安帝司马德宗隆安三年(399年)，桓玄的势力已经壮大了，他认为时机已到，于是果断起兵杀死殷 仲堪，迅速占据了荆州。
举兵造反，建康称帝
正当桓玄对殷仲堪痛下杀手之时，孙恩起兵反叛朝廷。
把持朝政的司马 道子听到了这个消息，不得已加封桓玄为后将军，并任命其为荆州刺史，负责攻打叛军。
看到司马道子主动封官，桓玄极为高兴，他明白此时的司马道子正处于焦头 烂额之际，没有时间对付自己，于是趁机向司马道子索要更大的权力。
为了全力对付孙恩的叛军，司马道子无奈地同意了桓玄的请求，将桓玄兄弟及其子侄全部封官 加爵。
面对司马道子的让步，桓玄的贪欲日盛。实际上，桓玄最终的目的只有一个，那就是皇权，他根本不在乎这些官职。
在朝廷派兵征讨孙 恩时，桓玄便开始秘密地招兵买马，准备武器。
随后，他派人将长江航运彻底切断，阻断了建康的粮食供应。
此计一出，建康城里的米价急速飙升，许多百姓无钱买 粮，不得不以野菜、糠皮充饥。
402年，忍无可忍的司马道子命令其子司马元显率领朝廷大军攻打桓玄。
司马道子父子由于以权谋私，败坏 朝纲，欺压群臣，早已激起了许多人的愤慨。
桓玄便利用民愤，将司马道子父子的罪行一一列举，然后率领大军征讨司马道子父子，将司马氏的部将打得大败。
司马元显看到桓玄军气势大盛，根本就不敢与桓玄正面交锋，只得率军逃回了建康。
桓玄率军一路追击，很快便攻进了建康，处死了司马道子父子，彻底掌控了东晋皇室 的命运。
不久，桓玄强迫晋安帝让自己担任丞相之职，并掌管全国军务。
接着，他又逼迫晋安帝加封自己为楚王。403年，桓玄废黜晋安帝，改封其为平固王，自己则登上皇位，建立了楚国。
地不能载
桓玄称帝后入宫，坐上床上，突然床破烂了，众人见此皆失色，殷仲文奉承说：“陛下您圣德深厚，大地也不能承受了。”这话令桓玄十分高兴。
下笔成章
桓玄擅写文章，可从其事迹中看到。王恭死后，桓玄曾登江陵城南楼，说：“我现在想为王孝伯作悼词。”吟啸良久后就下笔，很快就写好了。
桓玄消灭殷仲堪、杨佺期后，荆州刺史府、江州刺史府、后将军府、七州都督府、南郡公府皆来贺，五个版牍一同进入，桓玄见版至使即答，皆美而成章，并不揉杂。
不设寒具
桓玄喜欢收藏书画，也特别珍惜书画。每当有客人来访时，他就出示自己收藏的书画给他们炫耀。有客人吃了桓玄招待他们的寒具后，没洗手就触摸这些书画，使书画沾了油汁。桓玄很不高兴，此后会客再也不设寒具。后人遂以“桓玄寒具油”的典故代指观赏书画。
喜好装饰
桓玄喜好装饰和书画，在击败司马元显后，桓玄迁镇姑孰，就大筑城内官府，建筑物和假山水池等都十分壮丽。另又曾以轻舟载着他的书画、服饰和玩物，有人因而劝谏他，桓玄竟说这些东西应该随身，而且称当时兵凶战危，若发生问题就可以很快运走。众人听后都笑他。
好为己功
桓玄因刘裕讨伐而西走江陵时，就于道上作《起居注》，内容都是他抵抗刘裕义军的事，自称自己指挥各军，算无遗策，只因诸将违反其节度才兵败，是非战之罪。由于桓玄专心写《起居注》，所以都没闲暇时间和群下商议对策。写成后桓玄就将《起居注》宣示远近。
尊不及祖
桓玄尊崇其父桓温，故在篡位称帝后就追尊桓温为“宣武皇帝”，太庙都只供奉他，却没有追尊祖父桓彝或以上的祖宗。
故及至桓玄遭受刘裕义军来势汹汹的进攻时，曹靖之称其令晋室神主流离飘泊以及追尊不及祖父触怒神明，令桓玄很是恐惧忿怨。
史学家田余庆考证认为，桓玄的祖上很可能就是三国时被司马懿诛三族的桓范，其漏网之子孙桓楷、桓颢等到风头过后，才出仕晋朝，“桓玄代晋之后，亦不愿揭示桓氏家族历史的真象，仍然讳莫如深”，所以才尊不及祖。
桓氏败亡，昙花一现
桓玄登基之初，一度采取了唯才是举、铲除奸臣的措施，但是不久他便过上了荒淫糜烂的生活。
404年，北府兵将领刘裕率兵攻入建康。桓玄自从登上皇位后， 早已失去了当年勇猛无畏的气概，见刘裕军气势汹汹，便挟持司马德宗逃到了荆州。
荆州是桓玄的老巢，他来到此地后，又忘乎所以起来。
然而刘裕率军一路追到荆 州，再次大败桓玄军。
桓玄抛下平固王，独自向西逃去，在路上被益州刺史毛璩的部将所杀，年仅36岁。
桓玄登上帝位不到半年时间便被攻杀，由此可见，没有民众支持的政权必然会像流星一般一闪而逝。
王朝谶言
据说，元兴年间衡阳有母鸡变成雄鸡，八十日后鸡冠却萎缩了。后来桓玄建立楚国，衡阳郡亦在十郡以内，而自桓玄即位至败走建康，也大约是八十日。当时亦有童谣：“长干巷，巷长干，今年杀郎君，后年斩诸桓。”郎君即司马元显，司马元显于元兴元年(402年)被杀，桓氏则于元兴三年(404年)因桓玄败死而遭诛杀。