Tháng 5 năm 422, Lưu Dụ bị bệnh nặng, bèn lập di chiếu phó thác thái tử Lưu Nghĩa Phù cho các đại thần gồm Tư không Từ Tiện Chi, Thượng thư bộc xạ Phó Lượng, Lĩnh quân tướng quân Tạ Hối và Hộ quân tướng quân Đàn Đạo Tế, nhưng cương quyết không cho thái hậu lâm triều chấo chính[55]. Sang ngày Quý Hợi tháng 5, tức 26 tháng 6 năm 422, Lưu Dụ băng hà, hưởng thọ 59 tuổi, được truy tôn miếu hiệu là Cao Tổ, thụy hiệu Vũ hoàng đế và được an táng ở Sơ Ninh Lăng[56].

Thái tử Lưu Nghĩa Phù đăng quang kế vị tức là Tống Thiếu Đế.