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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。防微杜渐，古今所同。臣等参议，宜远徙广州，流放边陲，或可防绝。”刘义隆批复了奏章，决定仍以安成公相沈邵行广州事。义康得知后，牢骚说：“人生不免一死，我岂爱生！必以我为乱阶，虽远何益！请死于此，耻再远迁！”尚未出，沈邵病亡。
等到魏人饮马大江，天下骚扰，江夏王义恭、武陵王刘骏从彭城派亲信入京进言应早早了断庶人义康事以免节外生枝，太子刘劭及尚书左仆射何尚之也极力促成其事，刘义隆于是派遣中书舍人严龙携带毒药赴安成赐义康死。义康知道大限已到，但不肯服药，就对严龙说：“我是佛徒。佛教宣扬自杀不得复人身。其他遵命。”于是严龙让武士把他推倒在*，用被子捂死了他。义康死时年四十三。捂死义康的那一夜，正是魏军沿江举火奔走叫噪准备撤退的时候。
义康死后，严龙遵朝廷旨意用诸侯礼把他安葬在安成。
（三）魏荆州刺史鲁爽祖父鲁宗之曾任晋雍州刺史，西晋末年，高祖刘裕征讨荆州刺史司马休之，鲁宗之与司马休之联合抵抗刘裕，败，两人一同北奔姚兴，后来刘裕灭姚氏平定长安，两人又投奔魏。鲁宗之病死后，其子鲁轨被魏任命为荆州刺史镇守长社（在今河南长葛东，一直是魏州郡治所）。武陵王刘骏镇守襄阳时，鲁轨曾密派亲信程整携带书函打算归诚，但因自己曾战死刘康祖之父刘虔之和徐湛之之父徐逵之而心存疑虑，不敢归。刘义隆知道后为释其疑虑，曾致书函招纳，答应让他做司州刺史，但终不果。等到鲁轨死，其子鲁爽继任荆州刺史，仍镇守长社。后屡因酒过，拓跋焘怒，意欲杀了鲁爽，鲁爽害怕了，密怀南归之计。其弟鲁秀才力过人，在魏任中书郎，深得拓跋焘信任。后来宋殿中将军程天祚戍守彭城时出战被俘，拓跋焘赏识他的针灸术，常常召他与己同车，这样程天祚得以亲近拓跋焘，也因此得以与鲁秀相识；程天祚常劝鲁秀南归，鲁秀接受了他的建议。
拓跋焘率大军到达瓜步山，鲁爽、鲁秀兄弟密定南归之计。拓跋焘撤退到湖6时，他们兄弟二人向拓跋焘请求说：“奴与南有仇，每当兵来，常忧虑祸及父祖坟墓。乞共迎丧，还葬国都。”魏群下对主都称奴，就像汉家称臣。拓跋焘答应了他们的请求。长社戍有魏守兵六七百人，鲁爽骗他们说：“南界有宋兵，需三百骑兵往界上探听。”三百人离开后，鲁爽兄弟率领心腹夜袭留守者，尽杀之，然后率众驰入虎牢城。鲁爽只有第三弟留在魏，其余家属都自随。这时鲁爽率领部下及愿意随从的千余家共计六千八百八十三人南奔汝南，派弟弟鲁秀从许昌到寿阳奉辞于南平王刘铄，刘铄立即派人驰驿入京。
刘义隆获悉后，一时忘记了战后的不快，大喜，随即任命鲁爽为司州刺史，镇守义阳（在今河南信阳）；任命鲁秀为颍川太守，鲁秀的其余弟侄并被授予官职，所得赏赐丰厚。
拓跋焘得知鲁爽兄弟率众南奔，随即毁掉了鲁爽父祖坟墓。
徐湛之虽位居相位，但不敢申其私怨，上表求请归居田里，皇上不许。