司马懿领兵奇袭下相，实在是大大出乎吴饶意料。正如司马懿此前预料的一般，吴人原以为大雨之后，汉军最少要等到八月中秋后再展开行动，对分兵袭击并没有提防，加上司马懿的行军路线过于出人意料，沿途竟然没有出现任何纰漏，这导致他出现在城下时，简直就是神兵降一般，守城的吴人失魂落魄，毫无战意，不过短短一个多时辰，司马懿就擒斩守将士宗，攻克下相城。
破城之后，司马懿将城中两千吴人残军尽数斩首砍杀，在城边筑成京观。同时以守城为由，令城中百姓留一日粮食，其余尽数上缴，而后将其尽数遣散出城。至于城中所获的金银财赀，他毫无藏私，尽数发放给麾下将士。不过短短一日之间，他就全然在下相站稳了脚跟。
私发金银、斩杀俘虏、遣散百姓，这些行为其实都有违汉军法纪，故而主簿蒋济有所忐忑，问他打算如何向刘燮解释。司马懿则答：“我等深入敌境，渡过泗水，而吴人大军朝发夕至，可谓是身处绝境了。既然是非常之境，就要用非常之法，这正是用兵之要，子通何必执着？何况我虽违法纪，但无半分自肥，行事昭昭，何惧人言？若陛下战后怪罪，我一力承担，你不必担心。”
事罢，他又令司马孚领一千骑兵出城游弋。沿路张旗示威，捕杀淮水边往来的东吴游骑，或是强攻城外坞堡间囤驻的吴人，一路扫荡，吴人一触即溃，四散奔逃。下相被汉军攻磕消息随即如大火燎原般，迅速传播到整个淮南淮北。
此时镇守徐州的主将还是袁熙，孙权以刘晔、陆绩两人作为督军，拢共率四万余众屯守徐州。几人原本各自驻扎在彭城、下邳、兰陵三地，得知下相失守的消息后，连忙率到下邳一起议事。
陆绩虽是吴郡名士，当代儒宗，但并没有经历过大战，故而得知下相被磕消息后，未战就已胆怯三分，直接就问袁熙：“下游被阻，主公大军恐不能来援，而贼军大部又已开拔，这一来一去，我军已然危在旦夕了。是否要先撤到淮南，去与主公汇合？”
一旁刘晔闻言，双眉一挑，当即去打量袁熙的神情，面目果然阴沉如雨。不待他发作，刘晔抢先否决：“公纪何必惊慌？贼军虽克下相，无非是出其不意攻我不备，而能够如此神出鬼没，来者必然不多，也肯定没有水军，眼下正当趁他立足未稳，火速调兵去破城，只要能夺回城池，主动就还在我手。怎能一战未打，便弃地千里？消息传到主公处，恐怕也会对我等失望啊！”
听刘晔罢，袁熙当即面目转晴，朗声：“子扬所言，深得我心。”作势便要出营去调兵，但很快又被刘晔拦下，刘晔问：“还未问使君，此去下相，打算如何破敌？”
袁熙颇不耐烦，草草：“我经略徐州多年，各城百姓中皆有我旧人。如今我领三千骑在前，君领五千水师在后，断其归路，水陆齐攻，再发动城中内应，怎么可能打不下？”
刘晔则：“凡事预则立，不预则废，若是打不下城池，使君当如何？”
袁熙怒道：“若不能破城，我也自领儿郎，与贼君决一死战便是，子扬何必多言？”他在东朝时便与汉军多次大战，此时虽然暂时依附孙权，但对于吴人此前数次畏葸不前，袁熙也打心底里厌恶。故而不愿与刘晔多，唤亲卫报了甲胄，就直接往城营中走，只留刘晔与陆绩二人面面相觑。
徐州的将士基本都是袁熙的旧部，故而刘晔这个督军也不过是徒有虚名，他没有办法，只好对陆绩草草交待几句，让他在城中坚守不出，自己便也领了人跟在袁熙后面。当中午，他们就点齐兵马，顺着泗水向下出动。出发前，袁熙对刘晔的语气好了些，他：“当年我家四世三公，名贵下，什么颍川陈、颍川荀，都不过是我家走狗罢了，便连周都督，出身也逊色我三分，如今竟让刘备家的儿得了下，世道之不公，可见一斑。我早已没了争下的意气，唯独却不想做什么胆怯人！”
刘晔在一旁诺诺而应，心中却不禁想，这世上的道理岂是家世能言？家道沉浮，英雄辈出，本就是再正常不过的。我出身帝胄，若在百年前，家世不比你尊贵百倍？当然，这些话自然是不会出来的。
于是吴军水陆并进。下邳与下相间相隔不到八十里，中午出发，在黑之前，他们就远远看见了下相城池。
在袁熙的预想中，此时距离破城不过两日，而原本下相中的百姓与守军则有万人，前来的汉军仓促夺城，又要维持城中秩序，恐怕还在城中进行休整，如此情形下，城防中恐怕也有不少漏洞。然而现状却是出乎他意料的，远望过去，能看见下相城墙上灯火通明，可以清晰地看到巡兵在期间来回穿梭，也可以看到戍卒们仍在修建木楼城牒，即使远远望见有吴人来袭，他们也井然有序，并不因此动摇分毫。
刘晔见状，连忙对各部吩咐下去，让他们多打火把，营造出一副人多势众的假象，而后又派出一队人马，往前去侦查城下的情形。
等了不到两刻，派去的斥候就匆匆复返，脸色发白地向刘晔汇报，就在城北约十余仗的地方，竟然立起了一座由千余颗人头垒成的京观，死状狰狞可怖，又因簇湿热缘故，人头间颇有蚊虫环绕，蛆虫横行，周遭可谓是恶臭难当。吴人斥候虽也是久经战场，但到底没见过如此残酷景象，不禁难以自持，面色煞白，看不过几眼便回来复命。
刘晔听得浑身汗毛直立，悚然道：“北寇素来以仁义自居，竟用此酷烈手段！你可看清旗帜，知敌将是何人？”
“城上打着两种旗帜，一种是红底白狼旗，一种写着司马两字，想必是北寇的新贵司马懿。”
袁熙得知后，连声嘿嘿笑道：“卖主求荣的人，到了哪里都能青云直上啊！他不坐在朝堂操刀，却来战场上卖弄兵器，实在是自觅死路！”他一边笑一边把持长槊，眼睛却眯了起来，显然是对司马懿恨极。他转首对刘晔：“信都一战，就是司马懿卖主求荣，才导致元帅大败，今日既然撞上，我必为元帅报仇！”
“眼下他城池已固，如何会与我等交战？”刘晔审视周遭，又担忧道：“如今我军疾驰半日，还未休整，而对方根基已固，破城的希望实在渺茫，不如就地扎营，遣使向主公去请援军，围城再战不迟。”
袁熙却固执己见，坚持：“我自有办法逼他出城。”当即就派亲卫到城下叫骂，骂得内容倒也直白，先大声宣扬司马懿背主求荣、卖笑二国，又骂刘燮有眼无珠，重用无节之臣，可谓是君臣相得，滑下之大稽。
辱至主将君父，汉军果然群情激愤，不过几刻时间，便见城门大开，里面的汉军打着旗帜火把出来列阵。袁熙见状大笑，对刘晔：“这等人，越缺什么，越听不得别人骂什么，子扬你看，这不就出来送死了吗？”他又自信：“如今趁他阵列未整，我必一举破之。”
军中鼓声如闷雷般响起，徐州兵卒在黑暗中大声踏步，在月夜里踏起一团团翻飞的尘埃，很快又在地间营造了一层朦胧的灰雾。袁熙领七百骑兵踏在前锋中，渐渐地将自己的阵型拉成一个前窄后宽的锥形形状，他打算以一次冲锋就结束战事。
此时正值夜晚，汉军的阵型整顿极为缓慢，就在袁熙攻过来时，弓箭手都来不及在前列放箭。飞驰的战马很敏捷地穿插在汉军的空隙之中，然后毫发无韶从敌方的阵线中冲了出来，七百骑兵，几乎有九成就这般抵达到了汉军的腹背。而他们只要再调转马头，重新杀回去，就能如锤砧一般把汉军的阵型彻底击垮。
为了维持阵型，袁熙在原地稍稍盘旋了片刻，只是骚乱之中他赫然发现，不远处就是汉军修筑的京观，旧部的头颅堆砌期间，让他心情低沉和愤恨，又鼓励部下：“今日我杀贼破城，必十倍报之！”
然而正话间，他听到南面传来一阵打雷般的隆隆作响，空中也腾起一片灰色的尘埃，只是来源处却是一片幽暗的密林。
南面莫非有人？袁熙狐疑未久，南面埋伏已久的汉军后援已杀至眼前。吴人这才发现，双方竟然隔得这样近，这些人就埋伏在城门前数百步外的密林之中，这在战争中几乎已是近在咫尺。但因城下京观的缘故，斥候们魂胆尽丧，不及细看就匆匆撤走，导致袁熙产生了一次致命的误牛
这支伏兵如同鬼影一般出现，几乎没有在战场上掀起什么涟漪，就将陷入重围中的吴人骑兵团团包围，随后刀剑齐下，长槊乱戳，很快就将他们尽数杀死。而在对垒的刘晔察觉出不对，即刻率领大部撤军，为司马懿乘胜追杀三十余里，溃俘四千余人。所得的这些人，司马懿也没有留下，将他们继续斩首，在原本京观的旁边，又筑成了一座人头塔。而对于徐州牧袁熙，首级也被封函送往睢阳。