项羽看时机成熟，下令第二天拂晓从西向东进攻汉军。奇袭使战局超乎寻常的顺利，3万人打败了56万人，汉军溃败，被杀十余万人。随后项羽率军追击，汉军则一路溃逃，被楚军挤压，"汉卒十余万人皆入睢水，睢水为之不流"。
刘邦本人也差点被擒。
刘邦收拾败兵残将，一路西逃，"至荥阳，诸败军皆会"，"萧何亦发关中老弱未傅悉诣荥阳，复大振"。楚军自彭城追来，与汉军在古荥南边京水与索须河之间（约在今郑州大学新校区到连霍高速一带）交战，汉军击败了楚军，于是双方在荥阳故城下形成僵持。
秦并六国，曾把荥阳当成东方门户；刘邦在彭城战败，部下不约而同都逃到荥阳，足以说明在他们的心目中，荥阳仍是东进与项羽作战的门户。
荥阳是天下水运枢纽，在荥阳作战，双方都便于转运粮草。萧何从关中筹集的军粮，通过黄河，可以转漕荥阳；而项羽在彭城筹集的军粮，也可通过鸿沟的分支睢水、获水转漕荥阳。双方能在荥阳一带僵持四年之久，正是因为都得到了漕运 支持，各自大后方的军粮，通过水路源源不断地运到前线。楚汉各有数十万人马，如果没有足够的水运能力，双方不可能在荥阳僵持四年之久。
在荥阳形成的僵局，只有一种可能被打破：谁的后勤供应链断裂，谁就将支撑不下去。
