刘邦杀出重围后，直接奔向下邑。当时，吕泽率军驻扎在下邑。下邑在彭城的西北。其间，他派人把父亲刘太公和老婆吕雉及其儿女都接走。很可惜，审食其带着刘太公、吕雉从小道流亡时，被楚军遇到，因此被项羽抓走了。刘邦的儿子刘盈、女儿（鲁元公主）在逃亡路上碰到刘邦。刘邦把这双儿女带到车上，继续西逃。但在逃亡的路上，眼看被楚军的骑兵追上，他把两个儿女推下车。他的司机夏侯婴违反刘邦的命令，把两个孩子抱上车。如是数次，刘邦后来急了，甚至准备杀掉夏侯婴等十余人。最后，还比较幸运，大家都逃脱了。对此，大家普遍理解的是，刘邦为自己不顾儿女性命，反映出他自私的本性。可是，如果认真分析，这样理解是有问题的。
刘邦发动“还定三秦”后，攻入关中，但三秦之地并没有完全平定，他急忙派人去沛县接父亲、妻子和孩子。彭城之战失败后，他再一次派人去沛县，寻找家人。可见他很顾家，怎么会抛弃孩子呢？行为逻辑相差太大，完全有悖常理。
如果换一种思路考虑，也许就比较合情理了。刘邦遇到两个儿女的时候，刚冲出重围，周围都是项羽的追兵，刘邦时刻处于危险之中。刘邦作为项羽重点追杀的对象，带着一双儿女逃亡，会连累他们。如果把这两个小孩放到路边，即使遇到楚军的追兵，追兵不认识他们，也不会对这双儿女如何。这大概是刘邦推两个孩子下车的真实动机。
根据《史记·滕公列传》记载，刘邦、夏侯婴等人带着一双儿女，逃到荥阳，脱离危险后，刘邦派人把两个孩子私下里送回老家丰邑。这说明等脱离眼前危险后，他并没有把两个孩子带在身边，大概也觉得即便到荥阳，未来是否完全安全依然未可知。而丰邑是刘邦的根据地，那里有他的亲朋好友。刘邦并不知道刘太公、吕雉被楚军俘虏，将一双儿女送到那里，交给妻子和父亲，他认为更安全。虽然丰邑被项羽占领，但在短期内，项羽应该不会想到刘邦会把两个孩子送回老家。直到他在荥阳站住脚后，刘邦才派人把两个孩子又接回来。
大家都安全后，刘邦给予夏侯婴重赏。根据《史记》记载，“汉王既至荥阳，收散兵，复振，赐婴食祈阳”，表彰夏侯婴临危不惧，执意带着他的一双儿女上路的忠勇行为。后来，刘邦死后，吕雉当权，因为这件事，对夏侯婴依然倍加眷顾。这是后话了。
根据《史记·季布栾布列传》的记载，一个叫丁公的人，率兵在彭城以西追上了刘邦，两军短兵相接，刘邦急了，他对丁公说：“两条好汉难道要互相迫害吗？”就这一句话，丁公竟然撤兵了。大概是刘邦以前在楚军中有人缘。而丁公这人立场也有问题，否则，刘邦要么被杀，要么被俘虏。
从彭城败退后，刘邦先跑到下邑，那里有吕泽的军队，在砀郡这一带，又收拢了一些残兵，继续往西跑，到达虞县。
在这期间，他大概受了极大刺激，问众人：“谁和我一起打项羽，我把函谷关以东地区给他。谁能干这事呢？”张良说：“英布、彭越和韩信可以继续和刘邦共同对付项羽。”大家注意，刘邦开出的价码是“函谷关以东地区”。这个价码是天价。刘邦摆出不计得失的姿态，准备和项羽死拼。
在虞县，一个叫随何的人主动请缨，帮助刘邦联络九江王英布，诱其加入刘邦阵营。刘邦告诉他：“你如果让九江王投靠我，牵制项羽数月，我就一定能取天下。”
从以上言行可以看出，刘邦受到极大的精神刺激，不断说各种鼓舞士气的大话，重新归拢人心。他这么做大概也是无奈之举。面对兵败如山倒，前途一片黯淡，威望尽失，不由自主地说些大家喜欢听的大话，也是形势所迫，不得不为。不过，从后来情形看，刘邦打败项羽后，确实部分地兑现了承诺。刘邦封英布为淮南王，彭越为梁王，韩信为楚王。
汉二年（公元前205年）五月，刘邦退守荥阳，各路败军会聚于此。萧何从关中把一些能拿得动兵器的人鼓动起来，送到荥阳。汉军总算是在这里停住逃亡的脚步。
从刘邦逃亡过程看，他确实够狼狈。但其他将领却并不如此惨。比如，曹参在撤退时，围攻雍丘（今河南杞县），以前被曹参等人降服的王武、程处和柱天侯，看刘邦大败，借机反叛，但曹参在撤退路上打败了他们。曹参在昆阳、叶县击败一个叫羽婴的将领，之后挥师北上，攻下武彊（今河南原阳县境内）。灌婴和曹参一起围攻雍丘，之后跟从曹参等将领打败王武、魏公申徒的反叛。曹参、灌婴等人打下雍丘后，派靳歙守卫这里，随后，参与进攻王武等反叛者，派出将领在梁地征战，骚扰和堵截楚军的追击。周勃则占领荥阳以北的粮仓敖仓，确保败退后的汉军获得粮秣供给。
在项羽进攻彭城时，刘邦最得力的将领樊哙依然驻扎在薛县。项羽在彭城打败刘邦后，樊哙并没有参与彭城之战，楚军进攻他时，他看大势已去，带着本部人马撤退到荥阳。虽然他没有拦截项羽的南下军队，但因他的军队受到的损失最小，而且还是一支能独立作战的骑兵军队，等他来到荥阳时，使刘邦在困厄中及时地获得极大的兵源补充。为此，刘邦当场给他两千户的封邑，奖励他在撤军中取得的胜利，激励他率军继续顶住楚军进攻。(www.xing528.com)
很多将领齐心协力攻打雍丘。这个地方对刘邦回军荥阳很重要。雍丘是刘邦从彭城退守荥阳的必经之地。包括曹参攻打的武彊、周勃攻打的曲逆，全都在刘邦回军的必经之路上。这些将领这样征战是为汉军打通回军的道路。
这时，陈馀发现张耳没有被刘邦杀死，以此为借口，和刘邦决裂。当然，这大概也是表面原因。真实原因应该是陈馀觉得刘邦大败，今后生死难料，继续和刘邦结盟，既然无利可图，甚至还会引火烧身，不如划清界限，与刘邦一刀两断。
刘邦东征之前，拉拢陈馀，陈馀答应刘邦参加反楚联盟，但开出的条件是刘邦杀掉张耳。可刘邦找一个酷似张耳的人杀了，把人头送给陈馀。根据《史记》记载，陈馀见到人头，接受刘邦的结盟邀请。但如果细究起来，这事其实很蹊跷。
之前，张耳和陈馀相识相知，交情深厚，达到“刎颈之交”的程度。难道说，陈馀真的看不出刘邦送来的人头是赝品吗？这一概率其实很小。陈馀见到人头，答应和刘邦一起干，没有当场揭穿刘邦玩的“猫腻”，主要是因为刘邦纠集五路诸侯，东征项羽，声势浩大，此时与刘邦结盟，所获政治利益巨大。之前，他和田荣、彭越结盟，公开反对项羽，比刘邦还早。田荣被项羽攻杀后，陈馀、彭越危机感陡增。如果与刘邦再次结成反楚联盟，可以避免被项羽攻杀，避免成为第二个田荣，还可以借助刘邦及其所帅诸侯联军攻灭项羽，从此不用担心项羽报复。虽然陈馀嫉恨刘邦收留政敌张耳，但与对抗项羽、确保赵地及代地安全的目标相比，他与张耳的私人恩怨，暂时不足挂齿了。即便他真的看出送来的张耳人头是赝品，也不会当场和刘邦翻脸。
彭城之战后，刘邦自身难保，项羽一旦腾出手攻打陈馀，他便难以招架，不如公开脱离刘邦阵营，也许暂时可以躲开项羽的讨伐。一旦刘邦和项羽陷入对峙的僵局，陈馀占据的赵国、代国，有可能成为刘邦和项羽争相拉拢的对象，到那时，他就更加安全了。这可能是在刘邦彭城之战后，陈馀和刘邦划清界限的真实原因。
经历彭城惨败后，汉军残部退到荥阳，楚军追击而来。韩信带着本部人马，收罗败逃而来的军队，在京、索阻截楚军追兵。根据《史记》记载，这是韩信正式领兵独立指挥的第一战。此战，韩信取胜，成功地遏制住楚军攻势，并把楚军牢牢地挡在荥阳地区，汉军岌岌可危的紧张局势暂时缓解。这次胜利对刘邦无疑是雪中送炭，韩信的军事才能初露锋芒。但除韩信能力卓著外，灌婴的辅助作用，也不可低估。
上文提到，刘邦退到荥阳后，汲取彭城之败的教训，迫不及待地把所有骑兵整合起来，独立建军，以对抗楚军骑兵。他从骑兵中找到两个原秦军将领，希望他们率领汉军骑兵，反击楚军。但这两员将领觉得自己以前是秦军，统领汉军骑兵，怕汉军不服，建议让刘邦选一个亲近的人作为骑兵主帅，他们甘愿辅佐此人。刘邦拔擢灌婴统领骑兵，任命这两位原秦军骑兵将领为副将。
灌婴率领刚组建的骑兵向东出击，在荥阳以东和楚国骑兵对攻，战而胜之，初战告捷。为进一步阻止项羽西进，灌婴率领骑兵长途奔袭，向楚军后方杀去。从阳武到襄邑（今河南睢县），展开大规模袭扰，断楚军粮道。之后，继续深入楚国腹地，在鲁县打败项冠和王武，在燕县（今河南长垣县、延津县）杀掉楚军中五员楼烦将领。楼烦位于今天山西省西北部。楼烦人向来以善骑射著称，灌婴的骑兵能斩杀楼烦将领，显然战绩非凡。最后，在白马（今河南滑县），灌婴打败王武的将领桓婴后凯旋。在楚军后方，灌婴的骑兵上下纵横，频繁袭扰，客观上阻滞了楚军进攻荥阳的势头，打乱了楚军的作战节奏，有效支援了韩信在荥阳的阻击战。
此外，还有另外三个原因，帮助汉军在荥阳停下败逃的脚步。一是荥阳以西是山地和丘陵地带，楚军无法对荥阳实施有效包抄和夹击；二是荥阳东北方向的敖山，有一个天下最大的粮仓敖仓，这里有很多粮食；三是楚军从彭城一路追杀到荥阳，连续作战后，战斗力下降，已是强弩之末。
当然，最主要的原因应是这里有全国最大的粮仓。之前，韩信很可能被派到这里驻守，保卫敖仓，为联军提供后勤保障。《史记·绛侯列传》记载，从彭城败退回来后，刘邦派周勃守卫敖仓。汉军始终重视敖仓。
经过一番努力，借助地形和敖仓，汉军在荥阳暂时站住脚跟。刘邦在这里将迎来更加艰苦、旷日持久的鏖战。
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