二十多日来，魏军粮食供给越匮乏，那些被逼攻城的士兵只是白白送死，一天天堆积，魏军的尸体几乎与城平齐，加之此前臧质所送书函的效用，那些被逼作战的丁零、胡、氐、羌族军人早已离心离德，毫无斗志，他们只盼着早早结束这噩梦般的攻城，能够活着逃离此地，于是趁着夜色，每晚都有一群群的士兵开了小差。
就这样，魏数十万大军聚于坚城之下，用了一个月时间也奈何盱眙不得。又因粮食匮乏，疾病流行，人人无心恋战，就在这时又传来消息说宋军正集结水军从海路进入淮河，将截断魏军退路，又传宋主刘义隆敕令彭城守军沿途拦截。拓跋焘先是以散布流言为名来杀一儆百，无奈流言越传越广，闹得人心惶惶，结果是三人成虎，最终连拓跋焘自己也为归途担忧起来。
形势可谓内忧外患。拓跋焘害怕重蹈苻坚当年淝水之败的覆辙，于是在猛攻盱眙一月无果且己方伤亡累累的不利情况下，带着满腔的遗憾、愧疚和怨恨，策马回望着盱眙城，于二月二日北归。
经过彭城的时候，拓跋焘害怕再遇麻烦，就派人对彭城守军说：“我军粮草将尽，等到麦熟再来！”此时魏军已是疲惫之师，扬言“麦熟再来”不过是虚张声势。尽管如此，江夏王义恭仍畏之如虎，不敢派兵拦截，只求他们快快离开。这时侦探来报：“魏虏驱逼广陵百姓万余人，夜晚将停宿在离城三十里的安王陂。今若派兵追击，可拦下万余百姓。”诸将皆请战，但义恭禁阻。
次日，驿使飞驰而至，皇上下令彭城守军急追，但此时魏军已远，义恭才派镇军司马檀和之向萧城方向追击。魏军得知宋有追兵，难以再驱逼万人快撤离，于是尽杀万余广陵百姓，然后轻骑匆匆北去。宋军到了，但见尸横遍野，只有数十百姓在尸堆中捂着流血的创口苟延残喘着，其状惨不忍睹。
此战，魏人残破宋南兖、徐、兖、豫、青、冀六州人民生命财产，杀死杀伤宋军民不可胜计：凡丁壮者即见即杀，所见婴儿，则用长矛刺穿挑举，旋转以为戏乐；所过郡县，赤地无余，春燕归，无房屋可巢居，只得在野外林中搭巢，在荒原中往往一树数巢。但宋六州城守大都未尝丧失，魏军将士与战马也死伤过半，国力自此大损，国人怨声载道。
战后余波：
（一）北伐总帅、太尉江夏王义恭降为骠骑将军、开府仪同三司；镇军将军武陵王刘骏降为北中郎将——这也是他几个月后的又一次降职；东路军主帅萧斌和前锋将领王玄谟也都因败退免官。
（二）高祖时的功臣胡藩的十四子胡遵世与孔熙先谋反，准备奉戴前大将军刘义康，刘义隆不想显露其事，就让江州官员以其他借口处死了他；两年以后其十六子胡诞世、十七子胡茂世又与前吴平县令袁恽等谋反，率众数百人攻破郡县，袭杀豫章太守桓隆、南昌县令诸葛智之，占据郡县，再次想奉戴庶人刘义康；恰逢交州刺史檀和之到达豫章，檀和之率领部伍讨平了他们。
总是这个刘义康搅得人不能安稳，那就不如给他作个了断，以免不逞之徒借之生事。于是太尉江夏王义恭等密奏道：“庶人义康负罪深重，罪不容诛，而圣上不忍，屡加宽宥，宥之大辟，赐之近甸；庶人竟不感戴，每出怨言，内宣家人，外动民众，胡诞世假借名号，构成凶逆。防微