劉宋建威將軍柳元景派柳元怙率領兩千步騎前去救援薛安都，于深夜時分悄悄地抵達陜城城南，北魏軍隊并不知道。第二天，薛安都在陜城西南地帶陳兵布陣，出發前，曾方平對薛安都說：“現在，強敵在前，堅城在后，這正是我們應該去為國捐軀的時候。如果你不前進，我就斬了你，如果我不前進，你就斬了我！”
薛安都大聲說：“好，正該如此！”于是，兩軍交戰。
柳元怙率領士兵從陜城南門擊鼓吶喊殺出，旌旗招展，北魏將士非常恐懼。薛安都一馬當先，挺身奮戰，他身體多處受傷，鮮血流在肘部凝結，長矛也斷了，換了一桿又重新進入戰場搏斗，各路大軍也是越戰越勇。
雙方從早晨太陽出來直戰到黃昏，北魏軍大敗，劉宋軍斬了魏軍的將領張是連提及其將士三千多人，剩下的北魏將士都跳進河溝逃跑，也死了很多，另有二千多人投降。
第二天，柳元景抵達，他責備投降的人說：“你們原本就是中原之國的百姓，現在卻替胡虜賣力，而且還等到沒有力量抵抗了才投降，為什么要這么做？”
北魏降卒說：“胡虜驅趕我們這些百姓為他們打仗，晚一些出來打仗的就會被誅滅全族，他們用騎兵來驅趕我們這些步兵，很多人在未開戰之前就死去了，這是將軍你親眼見到的事情。”
眾將領打算將他們全部殺掉，柳元景說：“現在，皇上的旗幟指向北方，我們應該讓仁愛做我們的先導，為我們開路。”于是，把這些投降者全部釋放，讓他們回家，他們都高喊著萬歲離去，幾天后，劉宋軍攻克了陜城。
龐法起等人進攻潼關，北魏的守軍婁須聞訊棄城逃走，龐法起占領了潼關，關中豪杰俠士紛紛起來反抗北魏統治，居住在四山的羌、胡二族也都送來犒勞將士的東西，表示歸附。
文帝認為東路軍王玄謨戰敗退逃，使北魏軍隊南下深入國境，柳元景等人不宜單獨進攻，于是，便把他們都傳召回來。柳元景派薛安都斷后，自己率軍回到了襄陽，文帝任命他為襄陽太守。于是弘農、陜城、潼關又重新被魏軍占領，西路軍浴血奮戰取得的輝煌成果付之東流。
北魏軍反攻勝利后，拓跋燾命諸將兵分五路大舉南下。向壽陽方向進軍的拓跋仁先后攻克了懸瓠、項城這兩個地方，宋文帝害怕北魏軍隊攻到壽陽，就命令劉康祖班師回朝。拓跋仁率領八萬騎兵追擊劉康祖，在尉武追上了。
劉康祖只有八千將士，副將胡盛之打算依靠山勢的險要，讓軍隊從小路到達壽陽，劉康祖大怒，說：“我們親自到黃河搜索敵人，沒有搜索到；值得慶幸的是他們自己送上門來了，怎么能躲避他們呢？”
于是，他讓軍隊結成一個個車陣，繼續前進。劉康祖對軍隊下令說：“回頭看的人斬首，轉過身去的人砍斷雙腳。”
北魏軍隊從四面八方將他們包抄圍攻，劉宋軍將士都拼死同魏軍搏斗，戰斗從早晨一直進行到下午，劉宋軍擊殺了北魏一萬多人，血流成河，淹過人的腳踝。劉康祖身上十余處受傷，但斗志卻更加高昂。
狡猾的魏軍將剩下的將士一分為三，采用車輪戰術，便休息邊作戰。這時，夜幕已經降臨，風力很大，北魏軍隊就借此用戰馬駝著草，火燒劉宋軍營。劉康祖一邊救火一邊補救營壘，一支流箭飛來穿透了他的脖子，他從馬上栽下身亡。主將身亡，其余將士無法繼續戰斗，隨即崩潰，北魏軍追擊堵截，幾乎將劉宋軍斬盡殺絕。
劉宋南平王劉鑠派王羅漢率領三百名將士戍守在尉武，北魏軍突然涌入，將士們想要依靠附近的矮樹林進行自衛，王羅漢認為自己接受命令駐守于此，不能離開。
北魏軍攻入尉武，結果生擒了王羅漢，他們用鐵鏈鎖住了王羅漢的脖子，讓三郎將看守。深夜，王羅漢砍掉了三郎將的頭顱，自己抱著鐵鎖逃到了盱眙。
北魏拓跋仁乘勝繼續向壽陽進軍，他們沿途燒殺搶掠，無所不為，劫掠了馬頭、鐘離兩地，南平王劉鑠繞城加固嚴密防守。
北魏國主拓跋燾的大軍占領了蕭城，而蕭城距離彭城僅僅十多里，在彭城駐守的劉宋軍隊數量雖多，但軍糧不足，太尉劉義恭打算放棄彭城，返回南方。沈慶之認為歷城兵少糧多，建議用箱式戰車裝載，派精銳部隊作外側羽翼，夾道護送江夏王劉義恭、武陵王劉駿二個王爺和他們的妃子和子女，直奔歷城，又分出一部分士卒給蕭思話，讓他留下駐守彭城。
何勖則建議奔向郁洲，然后乘船從海路返回京師。劉義恭離開的決心已定，只是對這兩個提議有爭議，討論了一天最終也未決定。
沛郡太守張暢堅決反對，他說：“如果我們可以到達歷城、郁洲，我怎么敢不高聲表示贊成！而如今彭城內軍隊缺少糧食，老百姓都有逃命的想法，只是由于城門緊閉，城池防守堅固不能出城而已。百姓一旦走出城門，就會各自四處逃散，我們想讓他們到達應該到達的地方，又怎么能夠辦得到呢！現在，我們軍中糧食雖然不多，但短期內還不會吃完，哪里有拋卻安全的辦法而往危險死亡的路上去的呢！如果一定要棄城離去，我請求用自己頸項上的鮮血去玷污大王的馬蹄。”
武陵王劉駿也對劉義恭說：“叔父你既然身為主帥，要走要留不是我能干預得了的。可是我身為一城之主，如果也放棄城池奔命逃生，我實在是沒有臉在朝廷任職，我也一定要和彭城共存亡，張太守說的話，我們不能不聽呀！”劉義恭這才決定留下不走了。
拓跋燾大軍終于抵達了彭城，在戲馬臺（彭城城南，高十仞，方百步，是項羽所筑）上設立氈屋行宮，以此來觀察城內的情況。
