豫章人雷次宗爱好学习，隐居在庐山。刘宋朝廷曾征召他任散骑侍郎，他没有就任。这一年，朝廷以“处士”（有才德但隐居不仕的人）的身份征召他到建康，在鸡笼山（今江苏南京玄武湖畔）为他开设学馆，让他招聚学生讲学。宋文帝一向喜好文学艺术，让丹阳尹、庐江人何尚之设立“玄学”（研究老庄学说的学派），让太子率更令何承天设立“史学”，让司徒参军谢元设立“文学”，连同雷次宗的“儒学”，合称“四学”。谢元是谢灵运的堂弟。文帝多次亲临雷次宗的学馆，让雷次宗戴着头巾（当时士人的日常头饰，而非官员礼服）为自己讲学，给他的物资供养十分丰厚。朝廷又任命他为给事中，他还是没有就任。过了很久，雷次宗回到庐山。
臣司马光说：《周易》中说：“君子要多了解前代的言论和行为，来修养自己的品德。”孔子说：“言辞能表达清楚意思就够了。”如此看来，史学是儒学的一个分支，文学是儒学之外的次要学问；至于老子、庄子的“虚无”学说，本来就不该作为教化的内容。求学是为了追求“道”，天下没有两种不同的“道”，哪里会有“四学”呢！
宋文帝性情仁厚谦恭，生活节俭，处理政务勤勉，遵守法令但不苛刻，包容他人但不放纵。朝中百官都能长期担任自己的职位，地方郡守、县令的任期以六年为限，官吏不随便免职，百姓有所依靠。在文帝在位的三十年间，刘宋境内安定无事，人口增多；百姓缴纳赋税、承担徭役，只限于规定的年度赋税，早晚劳作，各自料理自家事务即可。乡里之间，到处能听到读书讲学的声音；士人注重操守品行，乡里以轻薄放荡为耻。江南地区的风俗，在这个时期最为美好。后来谈论治国理政的人，都称赞“元嘉之治”。
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元嘉十六年（己卯年，公元439年）
春天，正月二十五日（庚寅日），刘宋司徒刘义康升任大将军，仍兼任司徒；南兖州刺史、江夏王刘义恭升任司空。
北魏太武帝前往定州（今河北定州一带）。
当初，宋高祖刘裕临终前留下遗诏，命令自己的儿子们依次担任荆州刺史。临川王刘义庆在荆州任职八年，文帝想为他挑选继任者，按顺序应当是南谯王刘义宣。文帝认为刘义宣才能平庸、品行鄙陋，没任用他；二月初五（己亥日），任命衡阳王刘义季为都督荆、湘等八州诸军事、荆州刺史。刘义季曾在春季外出打猎，看到一位老农披着草席在田里耕作，身边的侍从呵斥老农，老农说：“沉迷打猎，是古人告诫的事。现在春天阳气上升，万物生长，一天不耕种，百姓就会错过农时，怎么能因为打猎取乐而驱赶斥责老农呢！”刘义季停下马说：“您是贤德之人啊！”命令手下赐给老农食物，老农推辞说：“大王不耽误农时，境内的百姓就都能吃饱大王赐予的粮食，我怎么敢独自接受大王的赏赐呢！”刘义季问他的名字，老农没说就离开了。
三月，北魏雍州刺史葛那侵犯刘宋的上洛郡（今陕西商洛），上洛太守镡长生放弃郡城逃走。
三月初七（辛未日），北魏太武帝返回平城皇宫。
氐族首领杨保宗和他的哥哥杨保显从童亭（今甘肃武都附近）逃往北魏。三月二十六日（庚寅日），北魏太武帝任命杨保宗为都督陇西诸军事、征西大将军、开府仪同三司、秦州牧、武都王，镇守上邽，把公主嫁给他；任命杨保显为镇西将军，封晋寿公。
河西王沮渠牧犍和他的嫂子李氏私通，沮渠牧犍的两个弟弟也轮流宠幸李氏。李氏和沮渠牧犍的姐姐一起毒杀武威公主（北魏太武帝的妹妹），太武帝派能解毒的医生乘坐驿车前去救治，公主才得以痊愈。太武帝征召李氏到北魏，沮渠牧犍不肯送去，反而给了李氏很多财物，让她迁居酒泉。
北魏每次派使者出使西域，常常下诏让沮渠牧犍派兵向导护送，让使者穿过流沙（今新疆塔克拉玛干沙漠）。有一次，北魏使者从西域返回，到达武威（河西国都城，今甘肃武威）时，沮渠牧犍身边有人告诉使者：“我们君主听柔然可汗胡说，说‘去年北魏皇帝亲自来攻打我，士兵和战马都染上瘟疫死了，大败而回；我还活捉了他的大弟弟乐平王拓跋丕’。我们君主非常高兴，在国内宣扬这件事。还听说柔然可汗派使者告诉西域各国，说‘北魏已经衰弱，现在天下只有我最强大，如果再有北魏使者来，不要再供奉他们’。西域各国对北魏已有二心。”使者回到平城后，把这些情况详细报告给太武帝。太武帝派尚书贺多罗出使凉州，观察河西国的虚实，贺多罗返回后，也说沮渠牧犍虽然表面上对北魏尽臣子之礼，内心却反叛不顺。
北魏太武帝想讨伐沮渠牧犍，就这件事询问崔浩。崔浩回答：“牧犍的反叛之心已经暴露，不能不杀。我军往年北伐柔然，虽然没有活捉柔然可汗，但实际上没什么损失。三十万匹战马，算上路途中死伤的，也不到八千匹，而平时每年因瘦弱死去的战马也不少于一万匹。但远方的人趁机夸大，仓促认为我军衰弱，无法再振作。现在出其不意，大军突然赶到，他们一定惊恐混乱，不知该怎么办，活捉牧犍是必然的事。”太武帝说：“好！我也这么想。”于是召集公卿大臣在西堂大规模商议。
弘农王奚斤等三十多人都说：“牧犍所在的河西是西部边境的小国，虽然内心不是真心臣服，但自从他继承王位以来，一直没中断过贡品。朝廷把他当作藩属，还把公主嫁给他；现在他的罪行还没公开，应该宽恕他。国家刚征讨过柔然，士兵和战马都疲惫不堪，不能大举出兵。而且听说河西土地贫瘠，盐碱化严重，难以找到水草，大军到了那里，他一定会据城坚守。要是攻不下城，野外又没什么可抢掠的，这是危险的做法。”
当初，崔浩厌恶尚书李顺。李顺出使凉州总共十二次，北魏太武帝认为他有能力。河西武宣王沮渠蒙逊（牧犍父亲）多次和李顺宴饮，有时会在下属面前说傲慢无礼的话；他怕李顺泄露，就把金银财宝塞进李顺怀里，李顺也为他隐瞒。崔浩知道这件事，秘密报告给太武帝，太武帝没相信。到商议讨伐凉州时，李顺和尚书古弼都说：“从温圉水（今甘肃靖远附近）往西到姑臧（河西国都城，今甘肃武威），土地全是碎石，完全没有水草。当地人说，姑臧城南的天梯山上，冬天有积雪，深达一丈多，春夏融化后，雪水往下流形成河，百姓引河水灌溉农田。他们要是听说我军来了，一定会挖断水渠口，到时候我们肯定会缺水。姑臧城周围百里之内，土地不长草，士兵和战马会又饿又渴，难以长期停留。奚斤等人的建议是对的。”太武帝于是让崔浩和奚斤等人互相辩论。众人没别的话可说，只反复说“那里没有水草”。崔浩说：“《汉书·地理志》说‘凉州的牲畜数量天下最多’，要是没有水草，牲畜怎么繁殖？而且汉人绝不会在没有水草的地方修筑城郭、设置郡县。再说，积雪融化的水量，顶多能压尘，怎么能开通水渠灌溉农田呢！这种说法太骗人了。”李顺说：“耳听不如眼见，我亲眼见过，没必要和你争辩。”崔浩说：“你收了人家的钱财，想为人家游说，以为我没见过就能欺骗我吗！”太武帝在屏风后暗中听着，听到这话，就出来见奚斤等人，语气和神色都很严厉，大臣们不敢再说话，只能唯唯诺诺。
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大臣们退出后，振威将军、代郡人伊对太武帝说：“凉州要是真没有水草，他们怎么立国？众人的建议都不能用，应该听从崔浩的话。”太武帝认为他说得对。
夏天，五月十四日（丁丑日），北魏太武帝在西郊训练军队；六月十一日（甲辰日），从平城出发。派侍中、宜都王穆寿辅佐太子拓跋晃留守监国，处理朝廷留守事务，朝廷内外都听从他的命令。又派大将军、长乐王稽敬，辅国大将军、建宁王拓跋崇率领两万人驻扎在漠南，防备柔然。太武帝让公卿大臣写信斥责河西王沮渠牧犍，列举他的十二条罪状，还说：“如果你来亲自率领群臣，捧着礼物远迎，在我马前拜见，这是上策；要是我大军到了，你反绑双手、带着棺材来投降，这是中策；如果执迷不悟，坚守孤城，不及时悔改，就会身死族灭，成为世人唾弃的对象。你要好好考虑，为自己谋求一条生路！”
六月十六日（己酉日），刘宋朝廷改封陇西王吐谷浑慕容慕利延为河南王。
北魏太武帝从云中郡渡过黄河，秋天，七月初七（己巳日），抵达上郡属国城（今陕西榆林附近）。七月二十日（壬午日），留下军用物资，部署各路军队：命抚军大将军、永昌王拓跋健，尚书令刘絜和常山王拓跋素担任前锋，分两路进军；骠骑大将军、乐平王拓跋丕，太宰、阳平王杜超担任后续部队；任命平西将军源贺为向导。
太武帝向源贺询问攻取凉州的策略，源贺回答：“姑臧城附近有四部鲜卑，都是我祖父（鲜卑秃发部首领）的旧部，我愿意在大军前面，宣扬国家的威信，向他们说明祸福，他们一定会相继归顺。外援归附后，再攻取姑臧这座孤城，就易如反掌了。”太武帝说：“好！”
八月初二（甲午日），永昌王拓跋健缴获河西国的牲畜二十多万头。
河西王沮渠牧犍听说北魏大军来了，吃惊地说：“怎么会这样！”他采用左丞姚定国的计策，不肯出城迎接，反而向柔然求救。派弟弟征南大将军沮渠董来率领一万多人在城南迎战，结果一看到北魏军队就溃逃了。刘絜听信占卜的人说当天时辰不利，就收兵不追，沮渠董来得以逃回城中。太武帝因此对刘絜很生气。
八月初四（丙申日），北魏太武帝抵达姑臧，派使者劝沮渠牧犍出城投降。牧犍听说柔然要侵犯北魏边境，希望太武帝能东返，于是据城坚守；他哥哥的儿子沮渠祖翻墙出城投降，太武帝完全了解了城中情况，就分兵包围姑臧。源贺领兵招抚了四部鲜卑三万多户，所以太武帝能专心攻打姑臧，没有后顾之忧。
太武帝看到姑臧城外水草丰美，于是怨恨李顺，对崔浩说：“你以前说的话，现在果然应验了。”崔浩回答：“我说话不敢不实，这类情况都是如此。”
太武帝当初要讨伐凉州时，太子拓跋晃也有疑虑。到这时，太武帝给太子下诏说：“姑臧城东门、西门外，有涌泉汇合在城北，水量大得像河流。其他水渠把水引到沙漠中，这一带没有干燥的土地。所以写这道敕令，消除你的疑虑。”
八月初八（庚子日），刘宋文帝封皇子刘铄为南平王。
九月二十五日（丙戌日），河西王沮渠牧犍哥哥的儿子沮渠万年率领部下投降北魏。姑臧城被攻破，牧犍率领文武官员五千人反绑双手请求投降，太武帝解开他的绑绳，以礼相待。北魏没收城中二十多万户人口，仓库里的珍宝多得数不清。太武帝派张掖王秃发保周、龙骑将军穆罢、安远将军源贺分别巡视各郡，各族胡人投降的又有几十万。
当初，沮渠牧犍任命弟弟沮渠无讳为沙州刺史、都督建康以西诸军事，兼任酒泉太守；任命沮渠宜得为秦州刺史、都督丹岭以西诸军事，兼任张掖太守；任命沮渠安周为乐都太守；任命堂弟沮渠唐儿为敦煌太守。等姑臧被攻破后，太武帝派镇南将军、代郡人奚眷攻打张掖，派镇北将军封沓攻打乐都。沮渠宜得烧毁仓库，向西逃往酒泉；沮渠安周向南逃往吐谷浑；封沓抢掠了几千户人口后返回。奚眷进军攻打酒泉，沮渠无讳、沮渠宜得收拢残余百姓逃往晋昌（今甘肃安西附近），随后到敦煌投奔沮渠唐儿。太武帝派弋阳公元絜镇守酒泉，同时在武威、张掖都设置将领驻守。
太武帝在姑臧设酒宴请群臣，说：“崔公智谋有余，我不再觉得新奇。伊是个擅长射箭骑马的武士，见解却和崔公相同，实在难得！”伊擅长射箭，能拉着牛倒走，跑起来能追上奔马，而且性情忠诚谨慎，所以太武帝特别喜爱他。
太武帝西征时，穆寿把他送到黄河边，太武帝告诫穆寿说：“柔然可汗吴提和沮渠牧犍一向交往密切，他听说我讨伐牧犍，一定会侵犯边境，所以我留下精锐士兵和肥壮战马，让你辅佐太子。秋收结束后，立即出兵到漠南，分别埋伏在要害地带，等柔然人来。引诱他们深入，然后攻击，没有打不赢的。凉州路途遥远，我没法救援，你不要违背我的话！”穆寿叩头接受命令。穆寿一向信任中书博士公孙质，把他当作主要谋士。穆寿和公孙质都迷信占卜，认为柔然肯定不会来，就没做防备。公孙质是公孙轨的弟弟。
小主，
柔然敕连可汗（吴提）听说北魏太武帝前往姑臧，趁机出兵侵犯北魏边境。他留下哥哥乞列归，与北魏的嵇敬、建宁王拓跋崇在北镇（今内蒙古武川附近）对抗，自己率领精锐骑兵深入北魏境内，抵达善无七介山（今山西右玉附近）。平城上下大为震惊，百姓争相逃往内城。穆寿不知所措，想堵塞西城门，请求太子拓跋晃退守南山，窦太后不同意，这才作罢。朝廷派司空长孙道生、征北大将军张黎在吐颓山（今山西大同附近）抵御柔然。恰逢嵇敬、拓跋崇在阴山以北击败乞列归，活捉了他，还擒获了他的伯父他吾无鹿胡以及五百名将领，斩杀一万多人。敕连可汗听说后，领兵逃走；北魏军队追击到漠南才返回。
冬天，十月初一（辛酉日），北魏太武帝向东返回，留下乐平王拓跋丕和征西将军贺多罗镇守凉州，把沮渠牧犍的宗族以及官吏、百姓三万户迁徙到平城。
十月初三（癸亥日），张掖王秃发保周率领各部鲜卑占据张掖，反叛北魏。
十二月十七日（乙亥日），刘宋太子刘劭举行成年加冠礼，朝廷宣布大赦。刘劭眉毛胡须浓密秀美，喜好读书，擅长骑马射箭，喜欢招揽宾客；他想做的事，宋文帝都会满足，东宫配备的兵力和皇宫羽林军相当。
十二月二十四日（壬午日），北魏太武帝回到平城。因柔然入侵没有造成重大损失，所以穆寿等人得以免于处死。太武帝仍以妹夫的身份对待沮渠牧犍，让他像以前一样担任征西大将军、河西王。沮渠牧犍的母亲去世，北魏用太妃的礼仪安葬她；为河西武宣王沮渠蒙逊安排了三十户人家守护陵墓。
凉州从张氏（前凉）时期开始，就以人才众多闻名。沮渠牧犍尤其喜好文学，任命敦煌人阚髎为姑臧太守，张湛为兵部尚书，刘昞、索敞、阴兴为国师助教，金城人宋钦为世子洗马，赵柔为金部郎，广平人程骏、程骏的堂弟程弘为世子侍讲。北魏太武帝攻克凉州后，对这些人都以礼相待并加以任用，任命阚髎、刘昞为乐平王拓跋丕的从事中郎。
安定人胡叟，年轻时就有杰出才华，曾去投奔沮渠牧犍，但牧犍不重视他。胡叟对程弘说：“你的君主住在偏僻简陋的小国，却冒名越礼（指使用帝王礼仪），以小国侍奉大国却不诚心，表面仰慕仁义实际没有道德，他的灭亡很快就会到来。我要另寻明主，先去北魏；和你暂时告别，不会分开太久。”于是前往北魏。一年多后，沮渠牧犍果然败亡。太武帝认为胡叟有先见之明，任命他为虎威将军，赐爵始复男。
河内人常爽，世代居住在凉州，不接受沮渠氏的任命。太武帝任命他为宣威将军。河西右相宋繇跟随太武帝到平城后去世。
北魏太武帝任命索敞为中书博士。当时北魏正崇尚军事，贵族子弟不把讲学放在心上。索敞担任博士十多年，勤奋教导学生，态度严肃且有礼节，贵族子弟都敬畏他，很多人学有所成，前后有几十人做到尚书、州牧、太守等高官。常爽在温水（今山西大同附近）南岸开设学馆，教授七百多名学生；常爽制定赏罚制度，学生对待他像对待严厉的君主一样。从此，北魏的儒家学风开始兴盛。高允常称赞常爽教导有方，说：“汉代文翁用温和的方式办学，常先生用严厉的方式教学，方法虽不同，培养人才的效果是一样的。”
陈留人江强，寄居在凉州，向北魏献上经、史、诸子书籍一千多卷以及书法作品，也被任命为中书博士。太武帝命令崔浩监管秘书省事务，总管修史工作；任命中书侍郎高允、散骑侍郎张伟参与修史。崔浩上奏说：“阴仲达、段承根是凉州的优秀人才，请让他们一起修撰国史。”朝廷任命两人都为着作郎。阴仲达是武威人，段承根是段晖的儿子。
崔浩召集各位历法家，考证西汉建立以来的日食、月食以及金、木、水、火、土五星的运行轨迹，批判以前史书的错误，另着《魏历》，拿给高允看。高允说：“汉元年十月，五星聚集在东井宿，这是历法中很基础的常识；现在你批判汉史却没发现这个错误，恐怕后人批判现在，就像现在批判古代一样。”崔浩说：“哪里错了？”高允说：“根据《星传》记载：‘太白星（金星）、辰星（水星）常伴随太阳运行。’十月，太阳在尾宿、箕宿之间，黄昏时在申南方落下，而东井宿刚在寅北方升起，这两颗星怎么能背离太阳运行到东井宿呢？这是史官想让这件事显得神奇，不再用常理推算罢了。”崔浩说：“天文现象要显示变化，有什么不可以的？”高允说：“这不能凭空争论，应该重新仔细考证。”在座的人都觉得高允的话奇怪，只有东宫少傅游雅说：“高君精通历法，不会乱说。”一年多后，崔浩对高允说：“之前讨论的事，我本来没放在心上；后来重新考证，果然像你说的那样。五星其实是在汉元年三月聚集在东井宿，不是十月。”众人这才赞叹佩服。高允虽然懂历法，却从不推算天象或给人讲解，只有游雅知道他的才能。游雅多次拿灾异现象问高允，高允说：“阴阳灾异，很难弄懂；就算弄懂了，又怕泄露天机，不如不懂。天下精妙的道理很多，何必急着问这个！”游雅于是不再问。
小主，
北魏太武帝问高允：“治理国家首先要做什么？”当时北魏封禁了很多良田，高允说：“我年轻时地位低微，只知道农事。如果国家扩大耕地、积蓄粮食，官府和百姓都有储备，饥荒就不值得担忧了。”太武帝于是下令废除所有田禁，把土地分给百姓耕种。
吐谷浑王慕容慕利延听说北魏攻克凉州，非常害怕，率领部众向西逃遁，越过沙漠。太武帝因慕利延的哥哥慕容慕瓂曾有活捉赫连定的功劳，派使者安抚他，慕利延才返回原来的领地。
氐族首领杨难当率领几万士兵侵犯北魏的上邽，秦州百姓大多响应他。东平人吕罗汉劝镇将拓跋意头说：“杨难当兵力众多，现在不出战，是向他示弱，士兵会人心离散，城池守不住。”拓跋意头派吕罗汉率领一千多名精锐骑兵冲击杨难当的军阵，所向披靡，杀死杨难当身边八名骑兵，杨难当大惊。恰逢太武帝下玺书斥责杨难当，杨难当只好领兵退回仇池。
刘宋南丰太妃司马氏去世，她是已故营阳王刘义符的王后。
之前投降的赵广、张寻等人再次谋反，被处死。
元嘉十七年（庚辰年，公元440年）
春天，正月二十日（己酉日），沮渠无讳侵犯北魏的酒泉。北魏守将元絜轻视他，出城与他对话；正月二十三日（壬子日），沮渠无讳活捉元絜，包围酒泉。
二月，北魏临时任命通直常侍邢颖出使刘宋，进行友好访问。
三月，沮渠无讳攻克酒泉。