刘邦即以项羽杀害楚怀王为口实，在洛阳聚集各路诸侯联军56万，分路进攻彭城。
项羽闻讯，留部将继续攻齐，自率精兵3万由鲁（今山东曲阜）迅速南下，出胡陵占领萧县，切断联军退路，随后，由西向东反攻。
楚军乘刘邦纵情享乐，疏于防范之机，晨时开始进攻，中午即大破联军，将刘邦所部挤压于谷水、泅水（位于今江苏徐州市西）之地。
联军自相践踏，被楚军斩杀10余万人，余部向西南山地溃退。
楚军追至灵壁（今安徽濉溪西南）的睢水再歼联军10余万汉军逼入睢水，并围困刘邦，意图生擒。
值大风骤起，飞沙走石，刘邦率数十骑乘机逃走。
此战，刘邦遭到严重挫折，诸侯纷纷背汉向楚。
