周瑜虽同意与曹操让土结盟，但具体事宜自然不止此前与司马懿言语的那般轻巧。
除去原本谈定的万匹战马外，孙策随后来信，又与司马懿追加了几个条件：一是曹操得淮北之后，当将新得领民尽数迁往淮南，仅占土地而已；二是归还此前彭城之战所得的吴人俘虏，并以万金酬犒吴军；三是两国联姻，周瑜希望曹操能从自己诸女之中挑出一位，嫁与孙权，作为交换，孙策也会挑选一位姐妹，嫁与曹操之子；四是盟约密不公开，吴军会以羊败失城的形式交接诸城。
吴军的条件不可谓不苛刻，而孙策还特地嘱咐周瑜，一点不允，便全不退兵。曹操首次得闻时，也不禁对曹仁失笑道：“孙策小儿好大的胃口，竟欲同时栖身于东西之下，也不怕玩火自焚吗？！”
言语虽然刻薄，但毕竟是曹操有求于南。斟酌两日后，他还是回书周瑜，应允了这些条件。但信中也说，条件繁杂，不能一日而就，马匹金银只能先交付一半，待吴军尽数撤离之后，再遣使渡江，将俘虏与余数补全。而联姻一事，他要派人到信都去接取女儿，一来一回，恐怕完婚的时日会拖到今岁三月，不如到那时再进行详谈。至于迁民一事，曹操口头答应，但心里并不以为然，打算在得土后拖宕时日，将此事不了了之。
纵使双方各怀鬼胎，终究还是签订了盟约。到了炎兴九年正月中旬，随着第一批马匹与财帛自琅琊走海路南下，抵达盐渎后，吴人便开始着手退军。
周瑜先与东军联络弃城的时日，等计议确定后，又发信向西军报急，说东军突然大军压境，他难以力敌，特来求援。不待西军回书，周瑜当即从治下挑出数百不从管教的乱民，尽数斩首，而后将尸骨与鲜血洒在城上城下，假作出一副血战力敌的场景。待西军赶到之时，只能看见一地狼藉，与下邳城上飘扬的东军旗帜罢了。
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周瑜如是再三，一路羊败三次，于十日之内将麾下各军带到淮水以南，而后分别驻扎在淮阴、圩台、淮陵三城。待重铸淮水防线后，他这才又向吕县西军上书请罪，自言无能。
西军帅帐得知消息，皆难以置信。自从出兵以来，周瑜本人的胆魄与智谋有目共睹，尤其是彭城一战，他面对数倍敌军，尤能全军自保，西军诸将听闻，皆以其为南国名将。如此英才，又是名门之后，纵使东军的攻势如何神出鬼没，于情于理，他麾下的吴军都不至于撑不过两日。故而诸将多为其开解，说怕是吴军中出了内间，这才措手不及。
但陈冲反复阅读周瑜的书信，见信中只说东贼狡诈，自己无备，却毫无其他言及战事细节的言语，很快就猜出了事情的真相。他不由对刘备叹息道：“看来我还是看轻了伯符啊！他不甘人下，也不愿为我驱驰，看来是想另图江南大业，再做打算了。”
只是虽然明知缘由，但也无法与他人言明。毕竟眼下看来，孙策对北不过是坐观成败，借机牟利而已，若将他逼往东人一方，反而是大为不利了。不明不白吃了这样一个闷亏，也令刘备大感恼火，接连几日都食不下咽，还对陈冲骂道：“吴地貉子，毫无恩义。我今日虽吞声，将来必拿他喂鱼！”
话虽如此，霸府还是得发信安抚，陈冲专门传信于周瑜，基本不谈战事，只是罹骂东人狡诈，曹操无信无义，又谈及昔日孙策自袁术部众反正的功劳，大做表彰。顺带还说起孙策质押在西京的长子孙绍，说他生活一切安好。总而言之，尽是些敲打侧抨言语。
但除此之外，西军也并无更多改变局势的手段，对于眼下的形势而言，战线的变化逼迫他们不得不撤军：周瑜自下邳一退，西军便在吕县独自形成一个凸出部。东军可自东、南、北三面进行展开攻势，并同时能够自山阳、下邳一带直接袭扰西军后路，若还打算驻留在营垒之内，无异于阖棺等死。
故而在吴军南撤的第七日，西军分批撤出吕县，放弃彭城，自汲水南岸缓缓退回沛国之内。后将大军分为四部，重新布置防线：张既率万人驻守小沛，张飞率万人南下屯兵谷阳，袁谭率两万人防御相县，而剩下的六万人马，则被刘备陈冲带到临睢城内，作为预备兵力。一旦前线三城有变，西人便可率大军驰援解围。
好在东人暂时没有继续进攻的打算。曹操虽然不愿迁民，但在此前数月间，大多数徐州百姓都已被迁到淮南。东军所接手的淮北诸地，也就是不能称为白地而已，但要以此为根基补给作战，其实也非常困难。故而在接手彭城与下邳之后，曹操多是在处理修城屯田一事。
随着东军将战线逐渐展开，情形逐渐往陈冲当初最不想看到的方向发展：失去徐州的屏障后，西人必须在豫州的广阔平原上独自与东人僵持。这实在不符合原本制于人而不受制于人的迎敌策略。但事已至此，陈冲也只能不断调来关西的民夫粮秣，在三军的驻地扩建城郭。对于已在相县用大量粮草诱敌的西军来说，这又是一笔沉重的负担，并且将在以后的每一年持续消耗大量人力财力。
两军就在炎兴九年的开春之中沉默地进行筑城屯田，数以万计的民夫在两州之间往来劳作。由于西人劳役在睢水右岸用水时，经常能遇见左岸的东人屯民，但双方并不因看见敌国百姓而恐慌，好像仍是如一国一般各行其是，这种繁忙的景象是在二十年前的太平时节都未曾见到的。
但在这看似和平的局面之下，暗中也仍有激流涌动。到二月初的时候，忽然有数人泅水逃到符离，要求求见符离县令温平。起初，温平只以为是逃荒过来的东人平民，并不在意，但等那些逃人说出自己原先所属的部队、属职，温平这才明白，他们原来是火石埠一战时被东人俘获的西军士卒。
这几人带来了一个消息：就在这几日，不知是处于什么缘由，东人将此前所得的西人俘虏聚集起来，在下邳进行大规模屠杀，一开始是进行斩首，而后抛尸泗水之中，接连几日不停，河畔因此血迹斑斑，连下游的吴人取用时，都觉得河水都带有一股铁锈般的血臭味。
到后来，东人觉得斩首太慢，血腥气也太重，干脆换了法子，改用用绳索将十几个俘虏捆成一串，逼着他们走入河里，很快就将人淹死了。火石埠一役，西军在夺桥之战时被俘虏的士卒有万人之多，这几日基本都死在泗水之内，只剩下眼下这几人勉强挣脱绳索，从水中逃出。
军情报到临睢，霸府极为悲痛，于是仍旧遣使于广陵，请周瑜在下游为士卒们收敛遗体。到四月时候，周瑜派人拖回了三千余具尸骨回来，河水浸泡多日后，也无法分辨谁是谁了，西军便在城南做了一个大冢，将他们全部埋在此处。
虽然对东军的行为忿恨不已，但对霸府诸将而言，更重要的是揣测其背后的意图。刘备为此召开军议，询问众人意见。诸将中多把此举当作示威，以为东军不日便要再次进犯。
但荀攸却以为不然，他分析说：“若东人是打算示威，当携众到军前挑衅，以头颅筑成京观才是。怎会有在下邳杀人的道理？”法正听罢，大为赞同，他说：“当然不是示威，曹贼携众远多于我军，对峙如此之久，莫非不缺粮吗？我敢料定，他食用不多了！”说到这，他又猜测东人下一步的行动，“恐怕这一两月间，东贼便要撤军了。”
果然，等到四月中旬，东军有部队开始拔营北还，虽然仍有不少余部留在徐州，但已见不到曹操的黄天腾蛇旗帜了。再到五月初，大部分东军都已自琅琊北走，新任的徐州刺史袁熙也赶到下邳就任，经密间打探，此时徐州的驻军已只剩下两万余人。
到了这时，西军中又有孟达、张绣等人请战，打算趁此机会收复徐州。但刘备与陈冲商议之后，还是拒绝了。对西军而言，徐州原本就易攻难守，所以才将其转交吴军。只是吴军并无意参与中原事宜，才衍变成如今的僵局。
而眼下既已在豫州筑城，耗费了大量财赀，再在徐州这种偏远难守之地用兵，拉长战线，不仅在战略上显得没有必要，在财政上也难以支撑。想必曹操也是看准了这一点，才敢就此撤军吧。
至此，霸府也决定撤军。大部分将士在临走时遥望东方，回想在汲水两岸厮杀时的场景，他们本以为会有更多的惆怅和悲伤，但结果却只能觅得些许日光下残存的空虚。
这一场僵持了九月之长，极度血腥又毫无成果的徐州战事，终于就此告一段落。