汉王元年二月，刘邦乘田荣起兵反楚，项羽出兵齐地之机，袭占关中（指函谷关以西地区）。二年四月，齐、楚军胶着于城阳，楚都彭城空虚。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。
