腊月一过，他就点齐了五国联军。两万余人的队伍里，薛国私兵占了一半，剩下的邾、任、费、郳四国，每家各出三千卒，其中精壮者不过半数，余皆老弱，甲胄多由薛国武库拼凑，颜色形制不一。田婴却志得意满，田辟疆给他放了假情报，他认定戴胜的主力都在西线防备秦国，东南边境必然空虚，只要一举拿下彭城，就能切断宋国南北联系，再等齐国大军一到，不愁灭不了宋国。
“戴偃小儿，吞滕灭鲁，泗上诸侯人人得而诛之！”田婴站在战车上，挥剑指著彭城方向，“攻破彭城，子女玉帛，任由诸位自取！”
联军浩浩荡荡杀向彭城，一路上果然没遇到任何抵抗。先锋部队顺利渡过泗水，甚至连彭城的城门都虚掩著。田婴大喜过望，以为宋军早已望风而逃，当即下令全军入城。
就在联军前锋大半涌入城门的瞬间，城头上突然竖起了玄鸟大旗。
“放箭！”
公孙衍一声令下，三千弩手分三排从城墙后现身，弩矢如暴雨般倾泻而下。冲在最前面的薛国士兵瞬间倒了一片，惨叫声、哭喊声混成一团。后面的士兵想退，却被后面的人潮推著往前挤，自相践踏，死伤无数。
“中计了！快撤！”田婴脸色煞白，拔剑砍倒一个后退的士兵，却根本止不住溃败的势头。
就在这时，泗水两岸的芦苇荡里突然杀出无数宋军步兵，截断了联军的退路。田不礼率领一千玄鸟骑兵从西北方向疾驰而来，骑兵排成锥形阵，像一把尖刀狠狠扎进联军的侧翼，所过之处，人仰马翻，血流成河。
这场战斗只持续了一个时辰。公孙衍毕竟当过秦国大良造和魏国上将军，对付起泗上诸侯来，那是手拿把掐，甚至不需要用计，绝对实力就能碾压。
五国联军全军覆没，战死八千，被俘一万有余。田婴在几十名亲卫的拼死掩护下，趁著混乱渡过泗水，仅带着三百残兵逃回薛邑，连自己的相印都丢在了战场上。
公孙衍没有下令追击，只是派人打扫战场，将俘虏的四国国君全部带到了彭城驿馆，并设宴款待了四国君主。
酒过三巡，殿内的气氛依旧凝重。邾国国君率先离席，扑通一声跪倒在地，声音还带着哭腔：“司马饶命！我等是被田婴胁迫，才冒犯宋国天威！求司马看在邾国世代交好宋国的份上，饶我等一命！”
任、费、郳三国国君也连忙跟着跪下，连连叩首，额头都磕出了血。
公孙衍起身，亲手将他们一一扶起，笑着说道：“诸位不必惊慌。田婴胁迫你们，此事宋王清楚，罪不在你们。本将今日召你们来，不是问罪，是奉宋王之命和诸位定一个长久的规矩。”
他站起身，对着四位国君说道：“诸位在泗上立国，少则百年，多则数百年，宗庙社稷，不能断在你们手里。但诸位也该清楚，如今的天下，不是小国能独善其身的天下。齐楚两国打了上百年泗上的主意，他们是怎么对亡国之君的，诸位也很清楚。”
“楚国灭陈、灭蔡，杀其君，迁其民，毁其宗庙，把陈国故地改成了楚国的陈县，连一块祭祀的土地都没留下。齐国更绝，当年田氏代齐，篡了太公的社稷，还把吕氏宗室斩尽杀绝。后来占了薛国，又把薛侯废为庶人，如今更是把自己的儿子封为薛公，腾笼换鸟，斩草除根。他们除了要你们的土地，你们的百姓，还要断你们的祖宗香火！”
邾国国君擦了擦眼泪，哽咽道：“司马说得是！前年齐国使者来邾国，要我们拆了邾子宗庙，在那里建齐国的粮仓，要不是我们全族上下拼死抵抗，邾国的祖宗早就成了孤魂野鬼了！”
“宋国不要你们的命，也不断你们的香火。宋王给诸位一条活路，向宋国称臣，宋国赐你们的君号，世袭罔替，按爵位高低发放俸禄，另拨你们十顷田，专供祭祀之用。你们的子孙，依旧可以在宋国为官为将，一如滕、鲁旧例”
他顿了顿，继续说道：“但有一条，各国的土地、百姓、军队、司法、赋税，全部收归宋国。宋王会派县令和县司马治理地方，诸位只需安享俸禄，主持祭祀，不再干预民政。从此以后，你们便是宋国的封君。”
见无人答话，公孙衍又补充道：
“或者本将现在就放你们回去。你们可以继续联合田婴，或者投靠齐楚。但下次再兵戎相见，本将就不会像今天这么客气了。
四国国君面面相觑。他们的国政本来就被齐楚操持，与附庸毫无二致，如今打了败仗无非就是身死国灭。没想到戴胜不仅保留了他们的君号和宗庙，还给了俸禄和十顷祭田，让他们能安安稳稳地奉祀祖宗。虽然失去了治权，但比起被齐楚吞并后的灭国绝祀，这已经是天大的恩赐了。
费国国君第一个反应过来，立即跪倒在地：“费国愿降！愿尊宋王为主，世世代代恪尽臣节，永不背叛！”
“邾国愿降！”
“任国愿降！”
“郳国愿降！”