劉邦即以項羽殺害楚懷王為口實,在洛陽聚集各路諸侯聯軍56萬,分路進攻彭城。
項羽聞訊,留部將繼續攻齊,自率精兵3萬由魯(今山東曲阜)迅速南下,出胡陵佔領蕭縣,切斷聯軍退路,隨後,由西向東反攻。
楚軍乘劉邦縱情享樂,疏於防範之機,晨時開始進攻,中午即大破聯軍,將劉邦所部擠壓於谷水、泅水(位於今江蘇徐州市西)之地。
聯軍自相踐踏,被楚軍斬殺10餘萬人,餘部向西南山地潰退。
楚軍追至靈壁(今安徽濉溪西南)的睢水再殲聯軍10餘萬漢軍逼入睢水,並圍困劉邦,意圖生擒。
值大風驟起,飛沙走石,劉邦率數十騎乘機逃走。
此戰,劉邦遭到嚴重挫折,諸侯紛紛背漢向楚。