皇帝刘子业性情变化无常，袁顗担任吏部尚书，他感到继续呆在京城太危险，寻机要求外出为官，被任命为雍州刺史。出镇地方的不仅袁顗一人，孝武帝刘骏第七子临海王刘子顼出镇荆州，袁顗的舅舅蔡兴宗为长史、南郡太守，辅助刘子顼。蔡兴宗劝告袁顗：“襄阳星恶，怎么能去？”袁顗道：“白刃架在脖子上了，哪管什么流矢。今日之行，唯愿活着逃出虎口。天道深远难测，吉凶未必都能灵验。”他游说蔡兴宗说：“现今朝廷形势，人所共见。在内大臣，朝不保夕。舅舅出居荆州，掌管八州军事。我在在襄、沔，地胜兵强，去江陵咫尺之遥，水陆流通。若朝廷有事，我们正可共立桓、文之功，岂比受制凶狂皇帝，面临不测之祸更好吗！机会丧失就不会再有！”南朝皇子出镇地方，长史之职极重，刘子顼不到十岁，大权全在长史之手。联合荆州和雍州二州之力，财力可抵半个宋国。
蔡兴宗并不同意他的意见：“我素门平进。与主上太疏远，不见得有什么大祸患。朝廷内外，人不自保，一定会发生变故。如果朝廷内的灾祸得以消除，地方的祸患却难以估量。你打算在外求全，我打算居中免祸，各行其志，不也很好吗？”蔡兴宗认为大变将生，如果发生宫廷政变，成功后下一步就是如何平定同床异梦的地方势力，呆在地方才是大大的危险。
袁顗飞舟似箭，到寻阳才仰天叹道：“现在终于免除大祸啦！”他和邓琬合谋，在寻阳拥立孝武帝之子刘子勋起兵。
不久后建康发生宫廷政变，刘子业身死，明帝刘彧登上皇位。但各地方势力并不承认他，而是纷纷响应寻阳，建康处于孤立。但是，邓琬和袁顗缺乏军事才能，在他们的指挥下寻阳军逐渐丧失了优势。两军进入对峙阶段。
寻阳军屡遭败绩，后勤也逐渐出现问题。寻阳军大将刘胡派部将王起率领一百余艘战船进攻钱溪，在急流险境中，张兴世的部队居高临下，大败王起的叛军。刘胡见自己的部队饥饿疲劳，根本不能再战，为了保存实力，他只好率领残兵退回浓湖。袁顗不晓军事，对待刘胡向来简慢，两人关系不佳。刘胡回到浓湖后，对袁顗撒谎说：“张兴世的营寨已经修好，不可急攻；昨天小战，还没有造成大的损失。陈庆已与南陵、大雷各军共同扼住张兴世的上游，我大军在此，鹊头诸将又切断了他的下游；沈攸之等部已坠入了我们的包围之中，不必再为此忧虑。”袁觊对刘胡不亲自指挥作战，十分恼怒，说：“运粮路线被切断，对此我们应该怎么办？”刘胡狡辩道：“张兴世能越过我们逆流而上，我们运粮的队伍为什么不能越过钱溪顺江而下呢？”在无奈之下，袁顗只好派安北府司马沈仲玉率领一千人徒步前往南陵，迎接邓琬送来的军粮。
沈仲玉到了南陵，装载了三十万斛米，钱和布就有几十船。他们为了运输安全，在船上竖起隔板当“围墙”，想突破钱溪防线。可是，船队行至溃口，不敢前进，只派人抄小路报告刘胡，请求派重兵护送粮队过钱溪。刘胡还没有来，张兴世命寿寂之、任农夫等率三千人马直奔溃口袭击了沈仲玉。沈仲玉丢下辎重，逃回袁觊的军营。张兴世部缴获了敌人留下的所有物资；刘胡的部下听说沈仲玉惨败而惊恐不安，其部将张喜向张兴世部投降。张喜的投降，极大地鼓舞了官军的斗志，刘亮向叛军发起了浓湖战役关键性的进攻：
镇东中兵参军刘亮向前推进，直逼刘胡军营，刘胡这时无法制止叛军的败逃。袁觊惊慌失措地说：“敌人已经侵入到了人的肝脾里，怎么能活命！”刘胡正想用计阴谋逃走，欺骗袁觊要率步、骑兵两万，到上游夺取钱溪，顺便到大雷运回余粮。袁觊受骗，派给刘胡精兵良马，让其直奔梅根。刘胡逃到梅根后，又开始行骗，他先命令薛常宝筹集船只，又命令南陵各军全部出发，纵火焚烧大雷各营而逃。到了夜里，袁觊才得到刘胡逃跑的消息，怒骂道：“今年被这小子所误！”
袁觊向部下宣称要亲自追击刘胡，也乘机逃走。随着刘胡、袁觊的逃去，叛军十万人马被刘休仁安抚下来：建安王刘休仁率兵进入袁觊的大营，接纳十万叛军投降，同时派沈攸之等追击袁觊。袁觊逃到鹊头，与鹊头守将薛伯珍部的数千人一起逃走。袁觊与薛伯珍合并后还有几千人马，想共同投奔寻阳。随着夜幕的降临，这伙人住宿在山间，袁觊对部下说：“我并不是不能死；只是想到寻阳向主上（刘子勋）请罪，然后自刎！”当夜，薛伯珍杀死袁觊，斩下他的头颅，前往钱溪向驻守钱溪的官军军主俞湛之投降。俞湛之杀死薛伯珍，连同袁觊的首级一起上报领赏。
袁顗死亡时四十七岁。刘彧非常憎恨他，将其流尸于江，他的侄子袁彖悄悄寻访了四十一天才找到他的尸体，直到明帝去世后袁顗才得以入土为安。
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