魏軍逼近彭城的時候，劉義隆就任命臧質為輔國將軍，假節，率領萬人北救彭城隨他前往的，還有他的將軍府司馬兼冗從僕射胡崇之、太子積弩將軍臧澄之、建威將軍毛熙祚。他們到了盱眙，拓跋燾已過了淮河。
盱眙城東有高山。臧質擔心魏軍過淮後佔據它，就派胡崇之、臧澄之二營駐紮山上，毛熙祚駐紮於山後，臧質自己率軍駐紮於城南。魏軍到了以後就開始進攻胡崇之、臧澄之二營，胡崇之等力戰，終不敵魏軍；眾人撤退奔散，都被魏軍攻殺。早先，胡崇之擔任龍驤將軍、北秦州刺史，鎮守百頃（即仇池山，在今甘肅成縣）；後來行軍到濁水河，被魏軍打敗，全軍覆沒，胡崇之及其將佐都被俘。其後胡崇之及其部分將佐乘隙逃歸，至此再敗於魏軍。
魏軍又進攻山後的毛熙祚。毛熙祚是前司州刺史毛修之的侄子，他所統領的手下都是北府精兵。他的幢主李灌激勵將士，自己也身先士卒，因此殺敵眾多；隊主周胤之、外監楊方生也率眾力射魏兵，魏兵不能抵抗，被迫後退。然而此時毛熙祚不幸被流箭射中而死，軍無主將，於是潰散。
見魏軍來勢兇猛，主帥臧質卻心存畏懼，按兵不敢動，因此三營相繼覆沒。當晚，臧質軍也受到驚嚇，繼而奔逃，輜重器甲沿途棄擲，最後他只率領百餘人投奔盱眙城。
此時宣威將軍、太守沈璞鎮守盱眙——宋的邊鎮或軍事要地的太守往往都授予將軍稱號。幾年前，沈璞剛到任時，看到盱眙破敗的城池，想到北有強敵，將來事未可測，而盱眙又逼近淮河，當要衝，所以下車伊始就帶領軍民修築城壘，疏浚城壕，積聚財物，儲備鹽米，作好戰備以防意外之事。沈璞如此行事，眾人都以為過分了，因為盱眙以北，尚有宋軍一座座城池，這一座座城池，就是捍衛國家的一道道屏障，而遙居淮河之南的盱眙又何須如此高牆深池？事聞朝廷，群臣也都認為無此必要，沈璞卻不以為然。他認為，魏軍既佔有河南諸鎮，那麼黃河就不獨只為宋有；既如此，魏鐵騎一旦南下，淮河就成了第一道屏障，而淮河和黃河比就顯得水淺河狹，其屏障作用就要小得多了；魏人一旦越過淮河，盱眙當其衝。如此，在盱眙築高牆挖深池就並非多此一舉。現在形勢如此，眾人才佩服他的先見之明。
拓跋燾率大軍數十萬踐踏北方六州，所過郡縣大多潰散。沈璞的僚佐見狀又勸他撤退歸京，他說：
「若真有數十萬賊，他們就不會留意小城，因而也不足畏懼：諸君何嘗見過數十萬人聚攻一城？王尋、王邑率百萬之眾敗於昆陽，諸葛恪率二十萬人敗於合肥：用兵之計攻城最下。諸君當堅守崗位，此是我等報國之秋，也是諸君封侯之日！」
眾人見沈璞神色鎮定，且其家口同在城內，人心始定。沈璞召集將士，從中挑選二千精兵，然後對僚佐說：
「足夠了！只怕魏賊不經此城！」
就在這時，臧質帶著他的百餘殘存，又在路上彙集了三營的散兵，共計千人，望盱眙城門而來。見臧質千人已到城下，有僚佐就對沈璞說：
「賊若不來攻城，臧質千人入城則無所事事；若來攻城，此千人也無所裨益。城內儲備只可滿足現有軍力，地狹人多，無不為患。況且敵眾我寡，人所共知，雖說攻守不同，但也應粗計強弱；知難而退，也是用兵之要。臧質千人若能退敵保城，則功不在我；若應避賊南歸，則需依仗舟船，平添千人則更相踐踏，此正足以為患。今日不如閉門不納。」
沈璞並沒有接受這一建議：
「魏虜不會登城，我敢保證；乘舟船歸京，也不在我考慮範圍之內。魏虜殘害軍民自古未有，屠城、剝皮之酷是眾所共見，稍微有幸的，不過是被驅逼到北國做奴婢而已。臧將軍所領之眾，怎不懼怕屠城、剝皮？人多則敵退，人少則敵退緩，我怎能因貪功而緩賊？更何況臧將軍千人也是國家力量。無須多言。『同舟共濟，胡、越一心』！」
沈璞於是命令打開城門迎接臧質。入了城，臧質及其將士見城隍堅固，人心安定，又見倉中米面豐盛，庫內器械堆積如山，大喜，眾人高呼萬歲。
魏軍數十萬人南下時不帶糧草，只以搶奪百姓財物為資助。過淮之後，百姓大多逃難，剩下的荒村空屋，魏軍抄掠無所得，因此人馬饑乏。當聽說盱眙城內儲備豐足後，他們也大喜，打算以盱眙儲備作北歸之資。攻破胡崇之等三營之後，他們也曾乘勝試攻盱眙城，但無奈城守完備，不見絲毫效果，而大軍又急於南下，於是拓跋燾就留下將軍韓元興率數千人包圍著盱眙城，等待回頭時再來強攻。