當然追擊了，而且追的很急，劉邦爲了逃命把自己老婆，父親都丟了，魯元公主和惠帝劉盈也被劉邦丟下，若不是趕車的夏侯嬰幾次將公主和太子抱上車，亂軍之中怕是難以存活。
雖然追擊了，但是沒有親自全面追擊，這纔有“不可沽名學霸王”之說，但是項羽從齊地回師，兵貴神速這纔打了劉邦一個措手不及的同時，糧草和輜重不夠，也沒有攻城的能力，劉邦十餘騎逃走之後，佔據滎陽，只有騎兵的項羽是沒辦法繼續追擊的
彭城之戰前夕，項羽在攻打齊國，劉邦這才鑽了空子，率領五國聯軍擊破彭城，一路所向披靡讓劉邦喪失警惕。入彭城之後沒有整理軍隊，應對項羽的反攻，認爲項羽大勢已去，收去彭城的財寶和美人，日日飲酒作樂。
司馬遷·《史記·卷七·項羽本紀第七》四月，漢皆已入彭城，收其貨寶美人，日置酒高會。
項羽作爲當時最爲頂級的軍事統帥，反應是非常迅速的，大膽採用全騎兵作戰，繞過重兵，回襲彭城，一路高歌猛進，一天時間就擊敗了劉邦的五十六萬大軍，在泗水和睢水更是擊殺二十萬人馬，可以說是戰爭史上的以少勝多的典範。
《史記·項羽本紀》：春，漢王部五諸侯兵，凡五十六萬人，東伐楚。項王聞之，即令諸將擊齊，而自以精兵三萬人，南從魯出胡陵。四月，漢皆已入彭城，收其貨寶、美人，日置酒高會。項王乃西從蕭，晨，擊漢軍，而東至彭城。日中，大破漢軍。漢軍皆走，相隨入觳(音鼓)泗水，殺漢卒十餘萬人。漢卒皆南走山，楚又追擊至靈壁東睢水上。漢軍卻，爲楚所擠，多殺，漢卒十餘萬人皆入睢水，睢水爲之不流。圍漢王三匝。於是大風從西北而起……漢王乃得與數十騎遁去。
如果不是剛好颳起大風，劉邦逃的快，那就沒有漢朝什麼事情了。戰場上沒有擊殺劉邦，後來再追就是攻城和拉鋸戰了，而且劉邦還派韓信擊敗了一直追擊到蕭索的楚軍，這才憑藉滎陽和項羽對峙。
實際上劉邦雖然慘敗，但是地盤和根基未失，死掉的士兵雖多，但也是諸侯聯軍的。劉邦憑藉關中和巴蜀依舊有能力和項羽爭奪天下。更何況彭城之戰是在項羽的地盤作戰，打爛的也只是項羽的根基，項羽雖然迅速擊敗聯軍，但是齊國、韓信、英布、彭越的包夾依舊還在，從根本上並未解決矛盾和衝突。
很多人認爲項羽應該一鼓作氣，擊敗劉邦，徹底平定心腹之患，但實際上戰場上沒殺死劉邦之後，項羽已經沒有能力繼續追擊，劉邦西逃的時候派人策反了英布，聯繫來了彭越
項羽的戰術很明顯就是斬首行動，千里襲擊彭城的目標就是劉邦，然而圍漢王三匝的情況下，依舊讓劉邦跑了，這時候三萬騎兵的項羽是沒有能力繼續西進的。
一天擊殺了二十萬人馬，雖然大多是自相踐踏和趕到泗水和睢水中淹死的，但是項羽軍隊和馬匹顯然是吃不消的，以三萬比二十萬來說，就是一個人要擊殺七人的戰績。更何況項羽是從齊地長途奔襲回來的，馬匹和士兵的體力畢竟有限，更何況離開彭城一代的平原，劉邦固守城池，項羽是沒什麼辦法的。
項羽還需要鞏固自己的統治，收攏敗兵，策反魏王豹、陳餘等人，憑藉三萬騎兵就能追擊尚有關中和巴蜀的劉邦那是異想天開的。兵力和糧草不足是項羽無法長久作戰和追擊的根本原因，不是不追，而是沒能力再追，更何況劉邦西逃的時候還派人策反了英布和彭越。
後方不穩，兵力不足，沒有攻城器械和糧草，項羽如何追擊?因此直到第二年的冬天項羽才發動反擊，劉邦用陳平離間了范增和項羽，又用替身紀信詐降，這才逃出昇天。
