刘邦开始组建“郎中骑兵”
刘邦立足荥阳，一面积极组建自己的骑兵部队，另一方面命令各路汉军不断向荥阳集结，于是萧何率领着关中援军抵达了荥阳，韩信收拢残兵之后也到了荥阳，靳歙也率领军队赶到了荥阳，各方军力的汇聚，使得汉军重新恢复了战斗力。
当项羽突破汉军防线，杀至荥阳附近时，刘邦已经在“京、索”地区摆开了阵势。《资治通鉴》有载“楚骑来众，汉王择军中可为骑将者，皆推故秦骑士重泉人李必、骆甲；汉王欲拜之。必、甲曰：‘臣故秦民，恐军不信臣，愿得大王左右善骑者傅之。’乃拜灌婴为中大夫，令李必、骆甲为左右校尉，将骑兵击楚骑于荥阳东，大破之，楚以故不能过荥阳而西。”
京索地区
楚汉双方在京索地区展开了一场极为激烈的骑兵攻防战，这也是中国古代历史上较早的骑兵典型战例。虽然项羽率领的三万楚军是精锐之师，但经过月余的不停激战和长途跋涉，这支精锐楚军已经是强弩之末，再加上楚军后续步兵主力未能及时跟进，前线楚军兵力过于单薄。而刘邦的汉军主力本就在彭城之战中损失不大，再加上从关中来的援军，此时元气已经日渐恢复。此消彼长之下，楚军最终在京索之战中战败。
京索之战，在中国历史上，甚至在楚汉战争史上，都算不上一场规模宏大的战役，但它在战略上却对楚汉战争的全局产生了极大影响，进而间接影响了历史走向。此战之后，项羽根本无法越过荥阳再对刘邦展开进攻，双方开始陷入对峙阶段，直到刘邦开辟北方战线，最终形成绝对的战略优势。
