当晚，侥幸渡过河的淳于琼单骑奔回了下邳。
审配听说西人的前锋已经到了相县，不禁大惊失色。不及等到天明，他即命令全军拔营乘夜解围而去。
为了迷惑下邳城的守军，东人彻夜击鼓，向城内射箭，欲作攻城之状。箭像雨点一样落在城墙上，从高耸的答渠木楼间，从栅木的间隙中飞进来。
直到天色已白，攻击才渐渐停止了。多在城墙下的吴人登城一看，除了少数东人的骑兵还在下邳城前的营垒废墟间穿梭意外，极目远望，东人的军营、旗帜完全不见了踪影。
刘备的前军在昨晚就赶到睢水。收到袁尚的头颅后，他不等后续的陈冲辎重，即命令全军渡过睢水，前去袭击下邳的魏汉军。在前锋中约有四万战马，几乎已经占到了全军的三分之二，虽然远不及渤海之战前的声势，但数万匹战马抢渡睢水的喧哗之声，十里之内皆有所闻。
清晨时分，刘备带领中军赶到下邳城下。
周瑜带着百余骑出城，同刘备和帐下众将，张飞、太史慈、魏延、法正、张既等人挽缰并辔，在马上一边饮食，一边商议战策。
周瑜对众人说：“我军苦战月余，兵马都已经力竭了，想随大将军一起破敌，恐怕不可得，但为大将军镇守诸城，护卫辎重，还是没有问题的。”
历经大战之后，周瑜眉眼之间毫无倦色，反而手足稳健，谈吐不凡，在众人之间如同芝兰玉树一般光彩照人，众人见之都不禁在心中感叹：这大概便是所谓的将中玉山、名族之花吧，便是天上的乌云也难以遮掩他夺目的光华。
法正说：“这些我们也有准备，只是眼下龙首未到，我们到底是继续追，还是在此等候呢？”
周瑜便说：“审配天明前才退走，此时肯定退不远。大将军若是带轻骑出击，应该在磨盘山前便能赶上。”
魏延听了，即刻对刘备说：“大将军，兵贵神速，如等龙首赶来，恐怕曹操之军也从临淄赶来了。宜趁着，我军新胜，先破审配，则贼军大势去矣！”
众人也都持此议。刘备命骑都尉薛永、王盖等各营传令即刻出发，骑士各骑马一匹，带从马一匹搭载箭囊铠甲矟刀等物，随身带水袋和干酪作为白天的饮食。将士们大都在过睢水时候加的谁，此时水袋尚是满的。
于是出发，他们先从沂水向东，一直走到沂水与祖水的交界处，转而沿着祖水向北。抬头看天色，朝阳早就不见了踪影，天空的云层已然集结成漫天阴云，空气也阴沉凝重。等在望母山渡过祖水，雨雾弥漫，从天上飘洒下来细细的雨珠，把骑手们戎服的袖子都润湿了。
大军渡过祖水后，稍稍整队，一些斥候趁机登上了禹王山，从此向东北眺望，正见东边的矟戟旗帜如林，从山脚东北的尽头，一直绵延到武原城的城下。见状，斥候连忙拨马回来报告道：“贼据城下列阵，静待合战。”
西人的骑兵渐渐涌出山口，沿祖水列阵，北西向东，向北延展至十里开外。
太史慈、张飞领右军在山脚；魏延、张既、公孙瓒居左军在一条支流边。刘备率黄忠、牵招、袁谭、麴义、拓跋力微、刘宣为中军，帐下又有法正、陈宫、孟达、皇甫坚寿、傅干等谋士随行。
因为战线极长，又都是骑兵，中军排开之后成四排，左军排成三派，正好做逐次冲锋之用。而右军人最少，只有两排。
西军列阵完毕，而东军仍然不动。
陈宫带苍头骑马历阵观察东军，回来对刘备复命说：“审配与诸将应在中军。左翼素来为贼所薄弱处，今日观之，似乎以青州兵为主。贼向来重右翼，渤海便是令曹仁从右翼杀出，不过眼下曹操未到，曹仁也应该不在，领军的就只能是幽州刺史夏侯渊！”
刘备于是同将左商量说：“我军精锐都在中军，应一鼓作气直冲贼中军，将贼阵一刀切为两截。然后包抄贼的右军，把他们往山里赶。贼左翼不足为虑，则大事成也！”
众人都点头称好，下令中军将士都为战马蒙甲准备冲锋。随行的也有陶丘洪这样年高德望的老人，他亲自骑马巡视各营，激励将士。
他对众人说：“诸君，渤海战后，我军损兵折将，令天下讥笑，以为关西徒有虚名，不值一提。我热血男儿，名节岂能容辱？今孤悬千里而来，进则创建不世奇勋，退则死无葬身之地。今日，唯有死战！”
说罢，前排的骑士发出鼓舞的吼声，策骑向前从阵中冲出去。他们的马蹄翻飞，尘雾飞腾似纱，在萧萧秋雨之中，最前方的明光铠甲依然绽放出不可遮蔽的光辉，犹如冰锥穿过积雪，毫无阻碍地插向前方。
东人的中军骑兵终于出阵迎敌，顿时马蹄打在地上的声音犹如数百面大鼓响起鼓点，东边的天空也随之腾起红尘。
与西人不同的是，东人出动的都是些披皮铠的轻骑兵，他们在雨幕中拉开距离，主动围绕在西人铁骑的周遭，不断地张弓射失，试图用这种方式来削弱铁骑锐利的攻势，但西人看也不看，任凭这身边的战友在箭雨中逐个倒下，自己则飞速地接近东人的本阵。
双方的距离很近，故而在两刻之间，西人的前锋已接近撞上了东人的步阵。照例，为了便于骑军冲击，西人的骑兵之间留有不小的空档，但即便如此，阴森森的长槊依然像是一座死亡的森林，背负在发怒的烈马上，前赴后继地向着对面同样迎来的，更为密集的长槊铁林上。
此时正面领军的乃是袁谭，他见前排的骑士俯着身子，用臂膀夹紧了长槊刺过去，确实很有成效，不少东人都在这一众之下，几乎被携有马匹冲撞的刺击带走性命。但相应的，很多战马也在冲撞时随之受伤，那是些槊尖的刺击，或者是槊尖两边锋利开刃划开的伤害。尤其是那些没有蒙甲的战马，除了被长槊当胸刺穿意外，其他即便只是遇到槊尖的边刃从马腹划过，仍然造成了可怕的伤害。
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袁谭率军冲入东人军阵中之后，他的马就明显开始慢下了脚步。他低头才发现，一条血口从坐骑的右前腹部向后伸长，一直到划马鞍的障泥处才停下来，鲜血汨汨而出，将马腹和马腿完全湿透。他在马倒下之前跳了下来，正好被他的副将管统看见，赶忙策马过来，让他爬回到自己的马上。
身为前阵主帅的袁谭尚且如此，其余骑兵自不必说，这第一次冲阵下，不少人被刺死的马摔到地上。一旦看见西人罗马，立刻就有东人们聚拢过来攒刺。而因为分得较散，西人们很难冒险近身营救，只能仍由他们自生自灭了。
但即使如此，西人骑兵的大队并没有停步，他们向东北继续奔行冲刺，在第一个回合里便凿穿了东人的步阵，完成了刘备的设计。溃阵之后，袁谭率军继而跑出了一个大的回旋弧度，这才掉过头来，这次是背东向西，志在将东人右翼完成包抄。然而这个时候，他们才看见了审配对于此战的完整布置。
陈宫说东人右翼雄厚，判断确实极对，但审配的布置却也超出了常人的预料，他并非只是常人所想的那般在右翼堆积重兵，而是令于禁在右翼的后阵以东南方向斜线展开，且在斜线的最南端布置了三千骑兵。
这些骑兵显然准备已久，目睹袁谭所部向东南包抄，他们也立刻逆着回旋的方向逆冲过来，并伴随有布阵掩护设计的箭雨。
袁谭看见这些敌骑冲过来，立刻回身转望己部的阵线。在这个时候，原先很归正的横排已经没有了，麾下的骑兵都聚拢在中间，而东人则分开成了两个长列的纵队，如同两条长长的盲射，弯曲而又急速地从西人骑兵集群的两侧切割过来。此情此景，不由让袁谭心中冰凉。
如果说刘备的设计是以中军为锤，左军为砧，打算以此击溃敌军。显然审配已经猜到了刘备的布置，他并未阻止中军，而是选择在这铁锤落下时，在右翼侧后布置了一道严密的巨网，打算在其用力之前就将他死死缠住。纵使终究抵挡不住，但也能争取足够多的时间，让西军的进攻意图落空。
但他来不及想更多，两军的骑兵已经交织在一起。这时，西人惊愕地发现，很多东人骑兵都把一面盾牌挡在自己和马前腹之间，人伏在马颈上，另一只手把长矟从盾牌的上面伸出来，刺向迎面而来的西人活着他们的马。一旦得手就把手臂上抬放掉长槊，随着飞驰的坐骑脱离战斗。
西人多着铁甲，故而没有带盾牌，但在这样的接触之中，铁甲的优势也被抵消了，外围的骑兵不断地落马或者随着伤重的战马撅倒在地。东人的骑兵就像两条蘸了水的皮鞭，在自己拥挤的外侧抽打出飞溅的血花。
处在中间的西人，他们没有受到阻碍，在这个时候，也容不得任何后悔和迟疑，他们继续执行原计划，飞快地穿过东人的纵队，也分离出两列弯曲的线条，一面拼杀，一面冲向斜线之中的东人。