明白，郦食其是对的，偏巧这时彭越在项羽的后方及时送上助攻，将项羽调走，解了刘邦的燃眉之急。彭越在敌后的两次行动一次比一次重要，一次比一次及时，战机选择之精准，攻击时机之恰当，就跟事前商量好似的。彭越给刘邦制造机会，刘邦也把握住了这次机会，下定决心打这一仗。
当汉军突然出现在楚军腹地时，带给曹咎的是极度震撼，他做梦都想不到一向只会防守的汉军居然还会反击，而且还是出现在他的后方。更令他感到意外的是汉军攻击的方向不是他所在的成皋，而是更东面的广武和荥阳。刘邦的这个部署逼得曹咎不得不出城东援，因为若是坐视不救，局面对楚军只会更糟。
得知曹咎部渡过汜水东进，刘邦立即变阵，只留下少量部队牵制荥阳等地的楚军，主力汉军则迅速收缩，准备合围曹咎。渡河的楚军很快陷入兵力占优的汉军的包围，而汉军为了这次战役也是精锐尽出，他们也明白在楚军腹地作战，如不能胜，则必是败，还是惨败。
汜水东岸的战场对汉军而言其实也是背水作战，这跟韩信在井陉的情形其实大同小异，刘邦用的也是“置之死地而后生，限制亡地而后存”，因为只有如此，才能最大限度激发士兵们的潜能，与敌拼死血战。因为这个时候已经深入敌后，退都退不回去了，想要死中求生，就只有打赢敌人。
兵力占优又没有退路的汉军全力以赴，与楚军在汜水东岸展开一场血战，最终，曹咎和司马欣兵败自杀于汜水岸边，曹咎部几乎被全歼，汉军在正面战场上取得了一场久违的胜利。战后，汉军乘胜渡过汜水西上，进攻兵力空虚的成皋，顺利攻下，成皋如此轻而易举的被汉军收复，只是因为原先守城的楚军大多已经跟曹咎一起死在了汜水东岸。挟大胜之势的汉军收复成皋之后，再次渡过汜水东进，连下广武、敖仓，并将钟离昧部围困于荥阳。所有这些行动都是在十余日之间完成的，因为项羽又回来了。