在绝对力量面前，技巧微不足道。
面对刘邦来势汹汹的攻击势头，项羽才采取的是防守应对措施，设置了一条北起自济水（今黄河）西岸，延伸至南亘（今河南省开封市杞县）、太康（今河南省周口市太康县）、淮阳（今河南省周口市淮阳区）的防线，并就防守重点作出如下部署：
定陶（今山东省菏泽市定陶县）重镇，由魏国丞相项它以及项羽爱将龙且负责防守；
曲迂（今河南省郑州市中牟县），守将不详；
阳夏（今河南省周口市太康县），守将不详；
防守彭城的主力军，可能是安排在肖、砀地区（今安徽省宿州市萧县、河南省商丘市砀山县一带）。
就此，彭城之战的第一轮部署结束，刘邦此时风头正盛，而项羽短时间则无法主动出击，只能被动防守。
汉二年（公元前205年）四月，在部署妥当以后，刘邦命令三路大军并进，全面向彭城发起进攻。
南路军情况：由于南路防守较为薄弱，薛欧、王吸、王陵率领南路军攻破阳夏后，继续向肖县前进，以与中路会师；
北路军情况：曹参率领樊哙、灌婴、郦商等部，自围津（今山东省菏泽市东明县境）渡过黄河后，命令樊哙攻煮枣（今山东省荷泽市西南），击破楚将王武、程处。
曹参、灌婴猛攻定陶，顺利打破防守，楚将龙且、魏相项它只能率军撤退。
由于曹参已经攻克定陶重镇，于是派遣樊哙南下与中路会师外黄（今河南省开封市杞县东），自己和灌婴、郦商继续追击龙且、项它残军，一直追到胡陵（今江苏省徐州市沛县北、山东省菏泽市鱼台县东南），顺利攻克后，随即南下与中路会师。
中路军情况：刘邦安排周勃（汉朝名将，儿子叫周亚夫，平定七国之乱的狠人）为前军，攻破曲迂（今河南省郑州市中牟县东），进军到外黄，此时樊哙因北路军战事较少，赶来来会师，于是一同向肖、砀地区推进。
由于三路大军进展都很顺利，很快都按照既定部署，在肖、砀地区三路大军顺利会师。
此时此刻，项羽的军队主力还被困在齐国，根本无力救援，而且还有彭越一直在捣乱，代王陈馀和赵王赵歇也不是省油的灯，项羽精心安排的防线有些薄弱，根本顶不住联军的攻击，也只能寄希望于彭城附近的主力能顶住压力。
但是，在绝对的实力面前，很难见到所谓的奇迹。
三路大军顺利会师后，声威大震，毕竟五十六万大军可不是闹着玩的，在兵力不足且无良将指挥的前提下，盘踞在肖、砀地区楚军的抵抗很快就被击溃，并且毫无还手之力。
在这种情况下，处于平原地带的彭城就变得唾手可得，因为周边根本无险可守，而且彭城本身地处交通要冲，守城的楚军士兵基本上都是老弱病残，精兵猛将全都跟着项羽北上，这些守军一听刘邦来了，立马就跑了，就此，彭城被轻松拿下，落入刘邦之手。
彭城之战的第二阶段到此结束，以项羽全面失败为结局，刘邦大获全胜。