北魏军从四面进攻，刘宋将士都拼死作战。从清晨到傍晚，杀死北魏军一万多人，鲜血漫过脚踝，刘康祖身上受伤十处，斗志却更旺盛。北魏军把兵力分成三部分，轮流作战、休息。恰逢日落时刮起大风，北魏军用骑兵驮着草焚烧刘宋军营，刘康祖随时修补营垒缺口。一支流箭射穿刘康祖的脖子，他坠马而死，残余士兵无法再战，于是溃散，北魏军追击，几乎把刘宋军全部杀光。
南平王刘铄派左军行参军王罗汉率领三百人驻守尉武。北魏军赶到，士兵想向南依靠低矮的树林固守，王罗汉因受令驻守此地，不愿离开。北魏军进攻并活捉了他，用铁链锁住他的脖子，派三郎将（北魏低级武官）看守；王罗汉夜里砍杀三郎将，抱着铁链逃奔盱眙（今江苏盱眙）。
北魏永昌王拓跋仁进逼寿阳，焚烧劫掠马头（今安徽怀远）、钟离（今安徽凤阳），南平王刘铄环城固守。
北魏军驻守萧城，距离彭城（今江苏徐州）十多里。彭城兵力虽多，但粮食不足，太尉江夏王刘义恭想放弃彭城向南撤退。安北中兵参军沈庆之认为历城（今山东济南）兵少粮多，提议用“函箱阵”（战车组成的方阵）前进，派精兵在外侧护卫，护送刘义恭、刘骏两位亲王及王妃、公主直奔历城；分兵给护军将军萧思话，让他留守彭城。太尉长史何勖则想弃城逃往郁洲（今江苏连云港东），从海路返回京城。刘义恭撤退的决心已定，但两种方案争论了一整天没定下来。
安北长史、沛郡太守张畅说：“如果历城、郁洲确实能到达，我怎会不极力赞同！现在城中缺粮，百姓都有逃走的念头，只是因为城门紧闭、防守严密，想走也走不了。一旦行动，百姓就会各自逃散，要想到达目的地，怎么可能！现在军粮虽然少，但早晚还不至于断绝；哪有放弃安全的办法，却选择危险灭亡的道路呢？如果一定要执行撤退计划，我请求用脖子上的血玷污您的马蹄（意为死谏）。”武陵王刘骏对刘义恭说：“叔父您是全军统帅，撤退还是留守，我不敢干预；但我忝为彭城城主，却弃城逃跑，实在没脸再面对朝廷。我一定要和这座城共存亡，张长史的话不能不听。”刘义恭于是放弃了撤退的想法。
十一月二十六日（壬子日），北魏太武帝抵达彭城，在戏马台（今江苏徐州南）搭建毡屋，观察彭城内的情况。
马文恭战败时，队主蒯应被北魏军俘虏。北魏太武帝派蒯应到彭城南门的小市门，请求刘宋提供酒和甘蔗；武陵王刘骏给了他，并趁机请求北魏提供骆驼。第二天，北魏太武帝派尚书李孝伯到彭城南门，给刘义恭送貂皮大衣，给刘骏送骆驼和骡子，还说：“魏主向安北将军（刘骏）致意，可暂时出城见我；我也不攻打这座城，何必让将士辛苦，防守得这么严密！”
刘骏派张畅打开城门出城见李孝伯，说：“安北将军向魏主致意，一直期待见面，但臣子不能与境外的君主私下交往，遗憾不能当面倾诉。防守是边境城镇的常规做法，只要让将士心甘情愿，辛苦也不会有怨言。”北魏太武帝请求刘宋提供柑橘，并借赌博用具，刘宋都给了；北魏又回赠毛毡和九种盐、豆豉。北魏还借乐器，刘义恭回复说：“我们奉命出征，没带乐器。”
李孝伯问张畅：“为什么匆忙关闭城门、拆毁桥梁？”张畅说：“两位亲王因魏主营垒还没建好，将士疲劳，担心我军十万精锐士兵轻易冒犯贵军，所以关闭城门。等贵军将士、战马休息好，我们再共同清理战场，约定日期交战。”李孝伯说：“客人有礼节，主人会选择是否回应。”张畅说：“昨天见贵军到城门，可算不上有礼节。”
北魏太武帝派人来传话：“向太尉（刘义恭）、安北将军（刘骏）致意，为什么不派人到我这里来？彼此的情况，虽然不能完全了解，但至少要看看我的身材大小、年龄老少，了解我的为人。如果您的部下不能派来，派仆人来也行。”张畅以两位亲王的名义回复说：“魏主的相貌、能力，早已通过往来使者了解清楚。李尚书亲自奉命前来，不用担心彼此情况不了解，所以不再派使者。”
李孝伯又说：“王玄谟不过是个平庸的人，南朝为什么要重用他，以致战败？我军进入南朝境内七百多里，主人竟然不能抵挡一次。邹山（今山东邹城）地势险要，是你们所依靠的，我军前锋刚到，崔邪利就躲进山洞，将领们把他拖了出来。魏主饶他一命，现在他就在这里。”
张畅说：“王玄谟是南方的偏将，没人说他有才能，只是让他做先锋。我军主力还没到，黄河结冰即将合拢，王玄谟趁夜撤军，导致兵马略有混乱罢了。崔邪利被俘，对国家有什么损失！魏主用几十万大军活捉一个崔邪利，也值得说吗！您知道进入境内七百里没人抵挡，这正是太尉的神机妙算、镇军将军（刘骏）的高明策略，用兵有时机