八月，劉裕共分兵五路征討后秦，其中王鎮(zhèn)惡為咨議參軍，龍?bào)J將軍，領(lǐng)前鋒。出發(fā)前，前將軍劉穆之在積弩堂見到王鎮(zhèn)惡，語(yǔ)重心長(zhǎng)地對(duì)他說：“你現(xiàn)在的情況，讓我想起了晉國(guó)滅蜀時(shí)的鄧艾，能不能攻克關(guān)中就看你了，希望王將軍能不孚眾望?！?p> 王鎮(zhèn)惡說：“承蒙將軍提拔，如果攻不下長(zhǎng)安，我決不回江東。您就等著好消息吧！”
九月，王鎮(zhèn)惡進(jìn)入后秦境內(nèi)，一路勢(shì)如破竹，秦軍望風(fēng)而逃，一直到洛陽(yáng)沒有遇到太大的抵抗。
洛陽(yáng)作為黃河流域東部最大的平原和交通樞紐，在當(dāng)時(shí)戰(zhàn)略意義重大。后秦方面派姚興的兒子征南將軍姚洸負(fù)責(zé)鎮(zhèn)守。
姚洸一看東晉軍隊(duì)人多勢(shì)眾抵擋不住，慌忙求救于長(zhǎng)安。后秦主姚泓緊急派騎兵三千人、步兵一萬(wàn)人前往助戰(zhàn)。
姚洸命趙玄率千余人南守柏谷塢，石無(wú)諱東守鞏城。但是由于成皋、虎牢守軍投降，王鎮(zhèn)惡與檀道濟(jì)、沈林子等長(zhǎng)驅(qū)直入。石無(wú)諱退還洛陽(yáng)，趙玄戰(zhàn)死。姚洸無(wú)奈出城來投降，秦軍四千余人被俘。
王鎮(zhèn)惡首戰(zhàn)告捷，意氣風(fēng)發(fā)。行軍到澠池，路過恩人李方家，專程前去拜訪，見了他的母親，厚加酬賞，任命李方到澠池縣令去上任。
原來二十多年前，王鎮(zhèn)惡十三歲時(shí)前秦統(tǒng)治瓦解，長(zhǎng)安兵荒馬亂，王鎮(zhèn)惡流落在外避難，曾寄食于澠池的李方家里，被照顧得很周到。
王鎮(zhèn)惡對(duì)李方家扶危濟(jì)困雪中送炭的行為很是感激，便對(duì)許諾說：“如果將來有幸能建功立業(yè)，一定要厚報(bào)您的恩德?！?p> 李方順口回答說：“你出身高貴，德才出眾，將來富貴是很自然的事。小小年紀(jì)就有這這雄心壯志很難得，到時(shí)候你封我當(dāng)個(gè)縣令就好了?！崩罘降囊痪湫υ?，王鎮(zhèn)惡卻當(dāng)真了，今天行軍途中特地登門拜訪來了此心愿。
按劉裕原先的部署，前鋒到了洛陽(yáng)以后，要原地休整，等候主力大軍的到來，集結(jié)齊了以后再考慮攻打長(zhǎng)安事宜。
但王鎮(zhèn)惡精通兵法，知道“將在外，君命有所不受”的道理。他觀察到后秦正發(fā)生內(nèi)亂，潼關(guān)守備空虛，他害怕戰(zhàn)機(jī)稍縱即逝，便當(dāng)機(jī)立斷，馬不停蹄，乘勝進(jìn)擊澠池，遣司馬毛德祖攻蠡吾城，引兵快速向潼關(guān)進(jìn)發(fā)。
后秦大將軍姚紹是軍事名將，負(fù)責(zé)鎮(zhèn)守長(zhǎng)安的門戶——潼關(guān)，他看出王鎮(zhèn)惡雖然年輕氣盛銳不可當(dāng)，但有勞師襲遠(yuǎn)，孤軍深入的弱點(diǎn)，便憑借潼關(guān)天險(xiǎn)，深溝高壘堅(jiān)守不出。
王鎮(zhèn)惡長(zhǎng)途跋涉走了幾個(gè)月才到了這里，士兵疲憊不堪，后備糧草供應(yīng)不足，最害怕就是拖延時(shí)間。他急忙派人火速向劉裕求救。
當(dāng)時(shí)劉裕的水軍準(zhǔn)備逆黃河西上，但沿途受到強(qiáng)大的北魏軍隊(duì)的阻撓襲擾，行軍異常緩慢，自顧猶不暇，根本無(wú)力馳援王鎮(zhèn)惡。
王鎮(zhèn)惡只得自己想辦法籌集糧草，由于巧妙消除了當(dāng)?shù)乩习傩諗硨?duì)情緒，獲得了他們的理解支持，順利解決了糧草危機(jī)。姚紹拖延了一段時(shí)間，認(rèn)為時(shí)機(jī)已到，引兵出戰(zhàn)，結(jié)果損兵千余，又退回到定城里，無(wú)論怎樣叫罵都不再出來了。
姚紹暗中派遣長(zhǎng)史姚洽等人率2000士兵，到了黃河以北的九原，設(shè)立河防，以斷絕王鎮(zhèn)惡的糧道，結(jié)果被沈林子半路攔住殺了個(gè)精光。姚紹聽說姚洽戰(zhàn)死，氣得當(dāng)場(chǎng)吐血而亡。姚瓚接替了姚紹后，主動(dòng)引兵偷襲沈林子也失敗了。
五個(gè)月后，劉裕率領(lǐng)大軍才到了潼關(guān)。王鎮(zhèn)惡請(qǐng)求帶領(lǐng)水軍從黃河入渭水，直逼長(zhǎng)安，劉裕同意了。后秦恢武將軍姚難聽說長(zhǎng)安有危險(xiǎn)，趕忙自香城回救長(zhǎng)安。王鎮(zhèn)惡率兵追擊。姚泓從灞上引兵回屯石橋支援姚難。鎮(zhèn)北將軍姚強(qiáng)也趕來匯合，三支部隊(duì)共同與王鎮(zhèn)惡交戰(zhàn)。
王鎮(zhèn)惡派毛德祖強(qiáng)力進(jìn)擊。姚強(qiáng)戰(zhàn)死，姚難逃往長(zhǎng)安。姚瓚退守鄭城。戰(zhàn)爭(zhēng)基本結(jié)束后，劉裕帶著軍隊(duì)到了。
姚泓急遣姚丕守渭橋，輔國(guó)將軍胡翼度守石積，姚瓚守灞東。
王鎮(zhèn)惡軍所乘的都是艨艟戰(zhàn)艦，整個(gè)由牛皮包覆，兩舷各開數(shù)個(gè)槳孔供櫓手劃船。甲板以上有船艙三層，每層船艙四面皆開有弩窗矛孔可作攻擊各方向敵人之用。秦人見船艦溯水而進(jìn)，船外看不到劃船的人，都紛紛稱奇。
船行動(dòng)輕快靈活，進(jìn)攻性強(qiáng)。王鎮(zhèn)惡軍很快到達(dá)渭橋，棄舟上岸。這時(shí)渭水水流湍急，一頓飯的功夫，船艦都漂走了，當(dāng)時(shí)姚泓在長(zhǎng)安城還有幾萬(wàn)兵馬虎視眈眈。
王鎮(zhèn)惡對(duì)士兵說：“大家都住在江南，而這里是長(zhǎng)安城北門外，船隊(duì)所載的衣物錢糧都被河沖走了，我們沒有退路了！唯有死戰(zhàn)，可以立下大功，才有一條活路，否則我們都會(huì)死在這里。”
于是身先士卒，騎著馬握著槊向秦軍撲去，眾人跟著沖了上去。后秦軍一觸即潰，大敗而逃。姚泓與姚瓚引兵來救，遇姚丕部敗退，自相踐踏，死傷無(wú)數(shù)。姚泓單騎跑回了宮里，王鎮(zhèn)惡自平朔門攻入長(zhǎng)安。
第二天，姚泓帶妻子兒女文武百官出城投降，后秦滅亡了。長(zhǎng)安城內(nèi)有百姓六萬(wàn)多戶，王鎮(zhèn)惡積極撫慰民心，由于軍隊(duì)紀(jì)律嚴(yán)明，百姓恐慌的心逐漸安定下來。
劉裕將到了長(zhǎng)安，王鎮(zhèn)惡去灞上迎接，劉裕對(duì)他十分滿意說：“果然是你成就了我的大業(yè)??！”王鎮(zhèn)惡拜了兩拜，謙虛地說：“這是依靠明公您的威勢(shì)，各位將官的奮勇殺敵才有今日，哪里是我的功勞？！”劉裕笑著說：“哈哈哈，你真是我的馮異啊，就不要再謙虛了。”
此時(shí)，關(guān)中倉(cāng)庫(kù)里堆滿了糧食棉帛各種器物，王鎮(zhèn)惡放縱部下哄搶了許多。王鎮(zhèn)惡通過這種方式來鼓舞士氣，已經(jīng)不是第一次了。在平定司馬休之時(shí)，因?yàn)榈却肯聯(lián)屛镔Y，還耽誤了回援一事。
劉裕因他的功勞大，也沒有追究此事，還給他加了稱號(hào)叫征虜將軍。