楚将唐眛知道面对四国的联合进攻，楚军是无法支撑的，因此唐眛没有死板的将大军驻守在方城里，而是利用方城外的泚水河这个天然屏障，来抵御四国联军。唐眛派重兵把守泚水河防止联军渡河，这使得四国联军被拒在泚水河对岸数月。
对于四国联军来说，这种入侵的攻坚战当然是速战速决的最好，而对于防御的唐眛来说，僵持不下的时间越久越好，毕竟四国联军的粮草，就是他们最大的问题。
四国联军为了速战速决，多次强渡泚水河，但都被唐眛率领的楚军用弓箭逼退，损失惨重，更重要的是四国联军对泚水河的情况并不了解，不知道哪里适合渡河，这也给联军带来了不少的困难，而派出去侦察人员大多都有去无回。四国君主都在催促军队前进，而四国的将士也是一筹莫展。
齐将匡章在视察地形之时，抓获了一名樵夫，在樵夫口中匡章无意得知他就是从河对岸徒步渡河而来的，也从樵夫口中得知了泚水河凌晨到早上的时间里，河水会下降很多，适合徒步渡河。
得知这一消息的匡章立即召集将士，连夜准备渡河。而河对岸的楚军，因为四国联军被压制数月都没有动静，而放松了警惕，这也给了四国联军可趁之机，四国联军趁着河水下降，连夜渡河后，直接对楚军发起进攻，还在睡梦中的楚军受到了四国联军的突然进攻，根本就没有时间组织抵御，仓惶而逃。
因为楚将唐眛将大军都驻守在泚水河边，方城内没有多少守军，因此方城立即就被四国攻占。楚将唐眛在垂沙（今河南唐河县一带）将逃散的楚军集结起来，准备重新进行抵御。
四国联军攻占方城后，并没有停歇，他们虽然在泚水河打败了楚军，但没有对楚军造成多大的伤亡，因此四国联军在占领方城后，立即南下继续进攻。
很快四国联军在垂沙就碰到了楚军主力，这次没有了天然屏障，楚将唐眛只能依靠小小的城池草草应战。被困在泚水河岸的四国联军，早已经心有怨念，如今解脱后自然是奋勇杀敌大败楚军，斩敌两万多人，楚军主帅唐眛也被杀于乱军之中。史称“垂沙之战”。
四国联军乘胜追击，攻占了楚国在南阳地区的大部分领地，叶（今河南叶县一带）、宛（今河南南阳一带）等地都划入了韩、魏两国的领地。
楚怀王也派出多人向齐国求和，劝谏齐宣王道“四国进攻楚国，秦、韩、魏三国都得到了楚国的领地，而齐国却没有得到一寸之地，这无疑是用齐国的兵力，资助敌国的实力”。齐宣王听从楚国使者之言，让齐将匡章带兵退回齐国，齐宣王之所以轻易答应楚国的求和，则是此时的齐宣王已经病危，随时都可能去世，为了安定齐国内部才选择了退兵。齐国退兵后，秦、韩、魏已经得到好处的三国，自然也选择了退兵回国，至此四国攻楚才结束。
楚怀王一个完全被利益左右的人，自然要付出更多的自身利益，来填充自己所犯下的错误，使得楚国一步步的陷入战乱之中。四国攻楚虽然结束，但秦国依然没有放过楚国的意思。
