彭城之战是刘邦和项羽之间第一次大规模的军事交锋，项羽先败后胜，刘邦先胜后败。
刘邦在稳定了关中一带的统治后，就于汉王二年（公元前205年）4月，率领塞王、翟王、河南王、魏王、殷王等五诸侯的人马，合计56万的大军，浩浩荡荡地东进讨伐项羽。大军在经过外黄的时候，又有彭越的3万人参加，军队人数达到了近60万。
当时项羽率主力军正在东部与齐国的军队作战，后方彭城一带很空虚。当他听到刘邦率大军东进的消息，思想上轻敌麻痹，认为刘邦一时攻不到彭城，想用速决战击败齐国后，再回击刘邦。可是由于他在齐国的残暴政策，引起齐国人民的坚决反抗，在城阳久攻田横不下，结果刘邦乘虚一举攻占了彭城。
刘邦占领彭城后，为自己取得的巨大胜利所陶醉。他没有想到，攻占彭城并没有消灭项羽的主力，对项羽在齐国的力量失去了警惕。
可是项羽的头脑还是清醒的。当他在齐国的前线听到刘邦攻占彭城的消息后，并没有惊惶失措。他让部将继续围攻困守城阳的齐军，自己亲率三万精兵一早从萧县出发，虽然受到刘邦军队的一些零星阻击，但中午就到达了彭城。刘邦率诸侯军仓促应战，这支军队虽然比项羽的军队多近20倍，但都是些乌合之众，身上又都带着不少劫掠的财宝，当然敌不过项羽的这支精兵。所以一交战，刘邦军就大败，溃不成军。
刘邦的军队在一片混乱的情况下，匆忙从彭城撤退，因为号令不一，大家争相逃命，在抢渡彭城附近的谷水时，被项羽军拦击，死亡10多万人。刘邦的军队再向彭城南郊的山区撤退，项羽的军队追到灵璧东的睢水上，趁刘邦军仓促渡河时加以阻击，刘邦军队又大乱，互相在水中踩死挤死者不计其数，有10余万具尸体把睢水堵塞，河水为之不流。
项羽把刘邦围困在睢水旁。刘邦的残兵败将，士气十分低落，没有斗志，人人只顾逃命，处境十分危险。这时突然刮起一阵西北狂风，飞沙走石，天昏地暗，拔树倒屋，伸手不见五指，围困刘邦的项羽军一阵混乱，刘邦趁机带领数十骑突围而出，向北逃到自己的家乡沛县。
在彭城之战中，从战术上来说，双方都十分轻敌麻痹，所以刘邦攻占彭城很容易，项羽击败刘邦收复彭城也没有费劲。双方经过这一次交锋，才直接认识到对方的力量，从此都把对方看成是自己的主要对手，双方全面展开了争天下的斗争。失败的教训，使他们在战术上都变得谨慎，不敢再轻视对方，因而战斗也更加持久和残酷了。
刘邦（公元前256年—前195年），中国历史上第一位布衣皇帝。早年任亭长。后响应陈胜、吴广起义，自称“沛公”，后先项羽入关，攻克咸阳，项羽怒，欲杀刘邦，刘邦巧赴鸿门宴，被封于巴蜀。他养精蓄锐，拜韩信为帅，暗渡陈仓，反攻项羽，后经4年大战，最后打败项羽，项羽乌江自刎而亡。刘邦统一全国，建立汉朝。刘邦称帝后，恢复和发展生产，并先后杀死韩信、彭越、英布等异姓王，大封同姓王，巩固了政权。