劉邦帶著十多萬人馬一路趕來，看到那些被項梁的軍士殺死在地的秦軍，他不由得也開始相信秦軍確是遇到了扶蘇的進攻而撤回咸陽去了。既然現在是追殺逃敵，劉邦自然就更不肯落後了，十多萬大軍火速前行，生怕錯過了機會，功勞全被項梁拿了。
然後劉邦就看到了一支隊伍齊整，準備和自己一戰的秦軍隊伍，一下子他和麾下的將士們都愣在了那里。他們興沖沖地跑來是想打落水狗的，不料卻是看到了嚴陣以待的秦軍。
章邯看到這支雜亂無章的隊伍，心中的大石就放下了。也無需他下令，當楚軍進入到弩箭的射程範圍的時候，分布在最前面的弩箭手已經將箭都射向了楚軍。因為是毫無防備的情況下遇到的襲擊，所以楚軍的盾牌兵也沒有站在隊伍的最前頭，看到秦軍的箭射來的時候，他們連忙就地頂起了盾牌，但因為隊伍松散，所以那盾牌並不能遮蓋住多少將士。一輪箭雨過去，沖在最前面的楚軍就倒了一大片，許多士兵手捂著傷口倒在地上痛呼不已。
「盾牌手上前布陣，長矛手準備迎戰……」劉邦看到這情況知道是跑不了了，只得應戰，但現在隊伍陣型凌亂，所以只能臨陣命士兵將陣型擺好。但是這些楚兵先是長途奔襲，再是遇到了秦軍的進攻，此時已經如沒頭蒼蠅一般在原地打轉，士兵找不到將領，將領也找不到自己的士兵。
章邯看到楚軍的亂象，自然不會放過這個好機會，手中的令旗一揮，下令道︰「騎兵突擊，將楚軍的人馬給我分割開來，今日就要將這些楚軍全部殲滅掉。」分在兩邊的騎兵立刻全體出擊，從楚軍的左右兩個方向發起了進攻。
此時項梁身在秦軍之中，看著自己的士兵在完全沒有準備的情況下被秦軍不斷地突擊，倒下，他的心中滿是悔恨︰「天哪，我犯了這麼大的一個錯，難道我楚國的大軍就要都葬送在我的手里了嗎？」若不是他現在被綁的結結實實，恐怕項梁都要自殺以謝罪了。
因為騎兵開始突襲了，所以秦軍的弓弩手便不再發箭，這也給楚軍以喘息之機。他們畢竟也是久經訓練的老兵，雖然在戰斗力上不是秦軍的對手，但終究還是精兵，在各級將領的不斷尋找和命令之下，楚軍終于也結成了陣勢，但是這也是用上萬名士兵的生命換來的機會。看到秦軍的騎兵攻想了自己的兩翼，劉邦忙將大部分的盾牌兵調往了那邊，上百面巨大的盾牌矗立在陣前，使得秦軍的騎兵手中的弩箭無法發揮它的作用，同時也可用這些盾牌擋住騎兵的巨大沖擊。在盾牌兵的身後則是一個個的長矛兵，他們隨時都準備當騎兵從盾牌的空隙中沖出來的時候給他們以致命一擊。
秦軍的騎兵在離著楚軍的大陣還有百步的時候就已經抬起了手中的弩機，但那些羽箭對楚軍的傷害卻並不是很大，然後當他們殺到楚軍身前的時候發現自己無法突破對方的防御，在試著攻了幾次之後，這支萬人的騎兵只得後退。
章邯看到自己的騎兵並不能起到應有的效果，也不由感嘆道︰「看來這些楚兵在軍紀上確是不比我大秦的將士差，想要一口將他們吃下看來是不太可能了。」話雖這麼說，但章邯卻並沒有停止進攻，因為他知道這次是自己好不容易才得來的機會，如果不能就此將這支楚軍消滅掉，那麼以後恐怕就沒有更好的機會了。所以他立刻又下了一個命令︰「中軍三萬人以魚鱗陣直沖楚軍的中間，一定要將他們的陣型沖散。」
魚鱗陣是一種最適合沖擊對方營地的陣型，它就象是一枚魚鱗，兩頭尖銳，中間厚，一旦與敵交戰必然會將對方的隊型沖穿，然後用中間的人馬將敵人分割開來，使敵人左右不能相顧，從而對付敵人。隨著章邯的一聲令下，中軍三萬人馬就用最快的速度沖了上去，他們都是這支秦軍中最精銳的戰士，可以做到以一敵二。
在看到中軍沖出之後，章邯又命左右兩翼的士兵靜等在陣前，一旦楚軍真的被沖開，那兩邊人馬就掩殺過去，與中軍一道對楚軍進行圍殺。一時間整個戰場上殺聲震天，秦楚兩軍展開了殊死的搏斗。秦軍佔著先發制人和士卒精銳的優勢，而楚軍則是仗著人多勢眾，雙方一時殺得難分難解。
泗水城中，範增與蕭何兩人都是留守在此的，雖然早已得到軍報說秦軍已經離開了泗水附近，但是他們兩人也不敢大意，畢竟章邯前些日子連下三城的手段太過厲害，所以他們也怕秦人這次使的是調虎離山之計，故城中的守軍並沒有放松警惕，而範增二人也總是登上城頭確認一下，看是否真的安全。
眼下兩人再次登上了城頭，蕭何與範增二人都是博學之士，在會稽郡時就曾多次見面探討些學問，如今同在泗水城中更是親密。雖然蕭何知道自己與這個項梁的軍師之間的立場是對立的，但還是很佩服範增的學識，所以兩人的關系還可說是不錯的。範增看了沒有情況之後便對蕭何道︰「蕭老弟，我家將軍去追那秦軍已經有兩日了，而劉將軍也在昨日就去了，這麼長時間為何還不見他們帶兵回來呢？難道秦人的這次退兵是另有用意不成？」
蕭何其實也在擔著心，但看到身邊的士卒都在听著兩人的談話，怕引起不必要的恐慌，于是道︰「範老不必擔心，想那秦人退得如此隱蔽顯然是不想我們知道，如果是計就不會這樣了。雖然秦軍後撤軍心必然不定，但秦人的戰力還是不容小覷的，或許現在項將軍與劉將軍正領著大軍在與秦人激戰呢。只要我們能夠守住這泗水城，那兩位將軍就必然能夠平安歸來。」話說到這里時，蕭何的眼楮看向南面，奇怪道︰「那是哪里來的軍隊？」
範增順著蕭何的目光看去，正看到一支浩浩蕩蕩的大軍向泗水城而來，他也是一驚，因為在楚國境內除了項羽的幾萬人馬之外就沒有其他人有這麼多士卒了，他心下怕是項羽趁機來奪取泗水郡，到那時自己就要左右為難了。
城上的守軍也看到了來軍，立刻就有人將弓拉滿對準了來軍的方向，同時守城的器械也開始往南門搬去，眾軍已經準備戰斗了。但那來軍卻在離著泗水城還有三里地時就停下了前進的步伐，然後一名士兵便騎馬來到城下道︰「我們乃是齊國來的援軍，應楚王之請前來助貴軍守泗水，城中可有管事的人嗎？」
蕭何和範增對視了一眼，也想起了當日秦楚交戰開始的時候楚王曾派使者前往齊國求援一事，看到範增點了頭後，蕭何才命人問道︰「你們說是齊國來的援軍可有何憑證？」
那士兵立刻就將手中拿著一卷東西舉起來道︰「這是楚王在送我家將軍趕來的時候交給我們的書信，你們一看便知。」
城上的人便放了一只籃子下去，讓他將書信放在里面。書信送上來，範增與蕭何仔細看了，確認這的確是楚王的信件之後，才道︰「這位將軍恕罪，此非常時期，不得不小心行事。」說著便命人將城門打開，讓那些齊軍進城。
姜環一路行來，終于到了這泗水城，卻沒有發現一個秦兵，心下很是奇怪，一進城就問道︰「不是說泗水城正遭秦大句年圍困嗎，怎不見一個敵人？」
本來範增二人接到姜環後是打算先恭維感謝幾句，然後帶了他接風的，不料這姜環卻並不是一個注意禮節的人，所以兩人也只好實話實說︰「在將軍來前，秦軍就後撤了，劉邦與項梁兩位將軍正率著人馬前去追趕，如今已有兩天了。」
「原來如此，那請這位先生告訴本將軍秦軍的去向，讓我齊國的人馬也可以去追趕一下。」姜環一听這話連忙感興趣地說道。
「可貴軍遠路而來，必然已經勞累不堪，何不先在城中歇上一晚再出發呢？」蕭何勸道。
「兵貴神速，如今正是追上秦人的最好時機，我們怎可在此干等？還請將秦軍的去向告訴本將軍。」姜環一心想立功，所以只是一個勁地問秦軍的去向。
「他們當然是往西而去了。」範增想到多這幾萬人馬對項梁也有幫助于是便對姜環說道。姜環一听立馬就又帶著人馬出了泗水城往西而去。蕭何笑道︰「有了這五萬人馬，那些秦軍想來是根本無法逃出升天了。」
而此時，身在九江郡的項羽也已經在整頓人馬準備出兵泗水來幫自己的叔父一把了。「雖然我並不將那楚王看在眼里，但如今抵抗秦軍的是我家叔父，那我也不能袖手旁觀了，三軍听令，兵發泗水城！」項羽坐在烏騅馬上，對著眾將士說道。