戰鬥持續了一個多時辰，數路突圍的漢軍遭受巨大傷亡，只有一股從西南角，衝過了楚軍最薄弱的屯墾軍防線。但隨即遭到楚軍騎兵的追擊，依舊沒有擺脫覆滅的命運。
漢軍留下滿地的屍體，向後敗退而去，楚軍抓緊時間休整，調整陣形。此時項羽已渡過淮河，回到楚軍的東部大營之中。在楚軍吃完午飯後，項羽下達了東營向前推進的命令。自己則率領三個虎賁中的所有騎兵向南迂迴包圍圈的西邊。
楚軍的數十個重步兵方陣，和長槍方陣在三個方向上向漢軍同步開進。旌旗連天，鼓號齊鳴，方陣開進的步伐聲清晰可聞。
“將軍，如今我們的兵士已經完全心無鬥志，腹中飢鳴，再打下去，我們必然全軍覆沒了啊。我們還是降了項羽吧。”一名周勃的心腹參將對周勃勸諫說。
“住嘴！亂我軍心者，當誅殺之。”周勃聽聞此言，大怒，拔出佩劍一劍捅入那名參將的心窩，其餘屬下見此都不敢再做言語。
周勃此時下令說：“傳我軍令，全軍結成一股攻擊隊形，與楚軍做殊死一搏。楚軍西南邊的防禦最弱，我們集中力量攻擊這一面。”
項悍看着滾滾而來的漢軍，對身旁的令兵喝道：“傳我將令，全軍嚴防死守，不得後退一步。將營壘中的兵士再調五千人出來。”
當漢軍抵達項悍陣前時，兩萬三千名楚軍屯墾軍將士已經嚴陣以待。戟手，刀牌手交錯排列成一排排陣列，後方重弩手已經手舉裝好箭矢的蹶張弩引弦待發。
雙方經過幾輪箭矢拋射後，終於短兵交戰在一起。兩邊兵士都竭盡全力，戰鬥異常激烈和血腥。
一名漢軍伍長挺着加長的長矛向楚軍陣列中扎來，這是他看到楚軍虎賁方陣的威力，照貓畫虎，用一根斷長達六米的旗杆裝上矛頭，做成了這支長矛。
“噗哧”一聲，這支長矛就扎入一名猝不及防的楚軍兵士心窩。旁邊的一名刀牌手見狀，揮動鋼刀將長矛一下斬斷。後方一支蹶張弩射出的勁矢，近距離射入那名漢軍伍長的頭顱。他“哎呀”一聲慘叫，雙手捂面撲倒在地。
陣前，某個漢軍兵士將長戟捅向一楚軍兵士的胸膛。無奈自己連續餓了兩頓，有心而無力，對方又有扎甲防護，一擊盡然沒有將對方斃命。
而這名負傷的楚軍兵士將已經高舉的戟刃全力揮下，一下就劈開了對方的頭顱。而後自己才慢慢倒在地上，手中的長戟卻未鬆手，落地後還將長戟狠狠刺去，正扎進前衝的一名漢軍兵卒的脛骨，頓時栽倒在地。
楚軍將士拼命守住陣線不被突破。但漢軍兵力相對於這一陣線的楚軍，局部上有絕對的兵力壓倒優勢，又是做困獸之鬥，他們前僕後續，踩着層層疊疊的屍體向上涌來。
項悍腦門子上一層細汗，他現在連預備機動的五千兵卒也全部投入到戰場。但依舊頂不住漢軍綿綿不絕的攻擊，再這樣持續半個時辰，自己的陣線必然會被突破。猛然，他看漢軍的左側，也就是自己的營壘之中殺出一股兵馬，正向這邊馳來。
這支兵馬正是項羽親率的四千虎賁精騎，繞過大半個包圍圈，進入項悍的營壘，而後自營壘向漢軍衝殺。
之所以如此周折，是因爲漢軍在左翼沒有佈置防禦，周勃爲了防止自己突圍時，楚軍東營和南營趁機向自己後翼與右翼進攻，都進行了部署，唯獨左翼因爲楚軍西營兵力薄弱，沒有部署多少兵力。
烏騅馬一馬當先，霸王彎弓搭箭立於馬上，四千健馬緊隨其後，如同雁行。衆騎士也紛紛將馬槊掛於馬鞍之上，取下弓箭。距離漢軍大隊還有五十米距離時，幾乎同一時刻放開了弓弦。
四千支箭矢向漢軍撲來，嘩啦啦就倒下一片。接着三十米距離時又是一波攢射。而後衆騎士才收起弓箭，取下馬槊。此時排成雁行陣的馬隊已經快衝入漢軍陣列之中。
周勃絕望的喊道：“注意右翼防禦。”他的這道毫無意義的命令被淹沒在一片哀嚎呻吟聲中，他身旁中箭倒地的親兵就有五六個。
霸王的鐵蹄長戟很快就在混亂的漢軍陣列之中踏出一條血路，他身後的馬隊如同一把匕首深深契入到漢軍軍陣之中，在與漢軍陣列貼合的邊緣地帶，被鋒利馬槊捲起的頭顱，斷肢，器髒，鮮血四處飛濺。
很快，項羽就來到了周勃的面前，亂軍之中也沒有時間說什麼廢話，舉戟便刺。周見勢不妙，將頭一偏，躲過這致命一擊。但是頭盔被刺落在地，耳朵也被削去一大塊，頓時血流滿面。
周勃的兵器也是戟，他忍着劇痛，反手揮出一戟。掃向已經錯馬而過的項羽後腰。一個周勃的親兵也揮動手中環首短刀向烏騅馬的側面捅去。
一支馬槊瞬間就刺入了這個親兵的太陽穴，而後將他高高挑起，又摔落在地。項羽將身體往馬左邊一側，周勃的大戟一下掃空。此時兩名楚軍騎兵衝來，兩把馬槊分別向周勃的胸膛和大腿刺來。
周勃向後一躺躲過刺向他胸膛的那支馬槊，大腿卻被另一支馬槊扎穿，痛的他大叫一聲，從馬上滑落。瞬間就被後方滾滾而來的楚軍鐵騎踩碎。
就在周勃身死之時，項羽已經衝到漢軍的大纛之下，僅揮出一戟，就將守護纛車的兵士斬落頭顱，外帶將大纛的旗杆斬落。
霸王繼續率領四千鐵騎在漢軍陣中橫衝直撞，失去主將和大纛的漢軍已經完全喪失鬥志，項悍趁勢命令兩萬餘楚軍發起全面反擊。剩餘的八九萬左右的漢軍如同潮水一樣，丟下滿地屍體向原路敗逃。但他們無路可逃，之前的營壘已經被楚軍的夏燕部佔領。
最終，項羽下令，楚軍停止了追擊，但包圍圈縮的更緊了，項羽希望剩餘的漢軍能成建制投降，而不想楚軍花時間去一部部收降殘兵潰卒。八九萬漢軍如同羊羣一般在曠野中縮成一團，不久一個周勃的副將打着白旗來到楚營，來向項羽請求投降。