刘邦只好退兵回沛县，去掉雍齿军后，刘邦军团兵力只有三千多人，己军接近千人，其他都是友军。刘邦这种兵力，很难占据沛县立足，只能投靠六国宗室。
此时章邯率军进入魏国，包围魏国都城临济。章邯令一名别将司马枿，负责砀郡、九江郡、泗川郡一带的攻防。
司马枿从砀郡过来，攻占泗川郡首府相城，屠城。相城位于泗川郡西部，出了陈郡很快就兵临城下，秦嘉在相城部署了不少兵力，没想到相城几天就陷落。
司马枿以暴虐的方式出场，用屠城来震慑景驹的楚军。这一招还真把景驹、秦嘉吓破了胆，后面的部署完全乱了。
此时若上将军秦嘉亲率大军，带上陈婴和刘邦，楚王景驹为监军，战胜司马枿的概率很大。秦嘉不知道，司马枿的兵力只有四千多人，其中能称为精锐的只有一千秦人，其余都是囚徒等拼凑而来的。秦嘉总兵力是对方二十倍，但秦嘉想利用这个机会削弱陈婴和刘邦，居然令陈婴和刘邦率本部人马西进，目标是夺回相城。
陈婴和刘邦投奔景驹，多半也是为了自保，大树底下好乘凉，现在大树还要小树来挡风，小树情何以堪。
陈婴和刘邦的军队开拔到萧县以东，遭遇秦军司马枿部。
陈婴是个长目飞耳、通变达权之人，他派出多路斥候，隐藏在东郡、泗川郡、陈郡、砀郡等地各大城邑，盯着各路反秦势力。此时陈婴得到消息，陈胜的将军召平攻不下广陵，心急火燎，便派人请长江以南的项梁相助。一旦项梁出兵北上，陈婴的老巢东阳，很有可能落入项梁之手。陈婴决定先回东阳，再做对策，如果项梁比景驹强大，开出的条件更好，那就不如在项梁这颗大树下乘凉。
陈婴决意要走，向东南方的东阳去了。刘邦的兵力远不及陈婴，其先锋军遭遇秦军，根本不是对手，折损了数十人。
刘邦立即调整战略，向留城方向撤退。刘邦是这样盘算的，景驹在留城有一千多人马，自己应该能守住留城，再不济就退回沛县。刘邦向北走了一天，发现秦军没有追来，而向彭城开进。
刘邦看到了一个战机，错开秦军，转向西，往芒砀山方向进军。
刘邦在芒砀山躲了11个月，对附近地势非常了解。芒砀山属于砀郡，山北是砀县，山南是芒县。秦军司马枿部是从砀郡过来的，途经了砀县，然后攻克泗川郡相城，现在去彭城打景驹。既然秦军途经砀县，攻克相城，砀县的守军对相城应该是没什么戒备的，至少不太可能出现楚军。
刘邦就是来一招围魏救赵，攻打砀县，解彭城之围，秦嘉那边也交代得过去。
此战刘邦三日内攻克砀县，得俘虏五六千人，总兵力达到八九千人。砀县俘虏中能人或善战者不少，其中剑术大师蛊[gǔ]逢，麾下核心徒众37人，人人以一当十。
原来司马枿屠相城后，将物资转移到了砀县，亲率三千余秦人轻装东进，留下的六千余人都不是秦人。
彭城以西，三千秦军面对十倍的敌人，坐在地上不慌不忙拉满强弩。漫天箭雨中，景驹军先锋成片倒下，后队不敢硬闯。秦嘉只好变阵，改为防御阵型，阻击秦军。
此时司马枿得知砀县失守，一刻都不休息，立即掉头来夺砀县。
而刘邦迅速重组了五六千俘虏，这些人后来有五位封侯，分别是：蓼侯孔聚、费侯陈贺、河阳侯陈涓、芒侯昭、棘丘侯襄，这支军队也是刘邦早期举足轻重的一支力量。
一颗人头从砀县城头扔了下来，是司马枿派去的招降使者。
司马枿率四百多骑兵，怒气冲冲地瞧着城头，等待后队步兵到来，便要破城屠之。
秦军骑兵多为北军，身经百战，步兵多是关中的更卒，战斗力也很强悍，只是机动力不比北军。
芒砀山以北，号角声起，刘邦亲率八千人马，从山上隐秘处杀了下来，拦腰截断秦军两千多步兵。刘邦军居高临下，攻击之势如波浪般扩展，大有一鼓作气吃掉对手的的气势。
然而秦军并没有人开溜，设想中的秦军溃散局面根本没有出现。虽然队形松散，不能组成最擅长的方阵用强弓劲弩还击，秦军依然没有任何人有逃跑的意思。各什长伍长吆喝着组成十人或五人小方阵迎战，或许这才是秦军的本色。
刘邦军每二三十人围攻对方一个小方阵，秦军来回奔波几百里，疲惫不堪，体力劣势很快显现出来，多个小方阵有人遭受重创，形势岌岌可危。
此时司马枿的骑兵闻讯赶来，人人手持马刀，见楚兵就砍，锐不可挡。
曹参、周勃等将，忙下令结阵自保。司马枿军损失两百多人，余者近三千人西撤。
司马枿作为秦军南部的一支偏师，首要目的是攻击假楚王景驹。但章邯本身的兵力就捉襟见肘，只给了司马枿三千多秦军，外加数千六国的囚徒军。司马枿定下的战术，是以雷霆之势攻击了泗川郡首府相城，并屠城，营造秦军数万精锐势不可挡的态势。后来东进过程中，司马枿迫退了陈婴和刘邦，又在彭城西部击败景驹军。下一步司马枿就要派人招降秦嘉等人，只要拿到楚王景驹的人头，便是大功告成。
然而刘邦出其不意背后偷袭了砀县，破坏了司马枿的计划，提振了楚军士气，秦嘉等人不可能投降了。刘邦奇袭砀县，也比较偶然，只因刘邦在芒砀山躲了11个月，对这一带非常熟悉，带着碰运气的心态。
此战樊哙斩首十五级，赐爵官大夫（第6级/13级）。
司马枿走了，刘邦趁机北上取狐父、祁这几座小城，兵力增加至万人上下。
楚王景驹派人令刘邦去彭城，刘邦避而不见使者，率军北上攻陷下邑（今安徽砀山县）。周勃作为先登，第一个登上下邑城头，赐爵五大夫（第9级/13级）。刘邦占领城邑并不镇守，只是不断募兵，此时兵力已经达到一万二千余人，归属刘邦的有六千余，吕泽、王陵也各有两千余、冷耳有千余人。
接着刘邦挥师北上，攻击念念不忘的丰邑，可惜仍然不克。吕泽、王陵、冷耳仍作壁上观，出工不出力。刘邦本部虽有六千余人，甘愿为刘邦冒死先登之人却不多，丰县仍固若金汤。
