信复收兵与汉王会荥阳，复击破楚京、索之间，以故，楚兵卒不能西。
——《史记·淮阴侯列传》
汉二年（205年）五月下旬，刘邦率兵西撤至荥阳，前线各路将领也都纷纷率兵撤回。坐镇关中的萧何听说前线兵败，则从征调关中兵马赶来增援，这才使得汉军元气得以恢复，重新拥有了一战之力。
可是，面对汉军背后紧咬不放的项羽，刘邦明白，想要重新稳住阵脚，而不至于让项羽将自己一路赶回关中，就必须在正面击败项羽的追兵，阻止其继续追击。
不过，此时摆在刘邦面前的，有两个亟需解决的问题，其一是军队指挥权的问题，其二便是应对项羽骑兵的问题。
汉中之时，刘邦虽然已经拜韩信为大将军，但自从返关中以来，刘邦却始终将军事指挥权牢牢掌控在手中，尤其是还定三秦以来的一连串军事胜利，让刘邦着实有些被胜利冲昏了头脑，以为自己已经成为了当世名将，彭城一场大败无疑是一记响亮的耳光，终于让他认清了现实。
刘邦虽然麾下武将不少，樊哙、周勃、灌婴等人作战勇猛，曹参更是独当一面的将才，然而这些将领大多是半路出家，凭借着一场场恶战成长起来的，在大的战略谋划方面略显不足，让他们攻取一地或许毫无问题，但若论争夺天下，便明显超出了他们的能力。回头想想，自己又何尝不是如此，当年兵马较少时，自己指挥起来也是游刃有余，可是“彭城之战”表明，率领数十万军队征战，确实超出了自己的能力范畴。
彭城一战，韩信虽然随军出征，但却从未参与决策指挥。刘邦虽然从未真正重用韩信，但彭城大败之后，韩信不仅返回了荥阳，而且沿途还收拢了不少诸侯残兵，这足以证明了他的军事才能和忠诚度。
刘邦见此情形，不禁想到，“彭城一战，若是由韩信来指挥，恐怕不会招致如此惨败吧。”
想到萧何和张良的大力推荐，刘邦意识到，或许只有韩信，才是真正能够帮助自己争夺天下的帅才，如果只是让其出谋划策和训练士兵，的确是有些屈才了。因此，刘邦决定采纳萧何和张良的建议，将专业的事情交给专业的人去办，于是下令由自己率军驻守荥阳，而以韩信为主将，负责筹划部署迎击项羽追兵的事宜。
至此，跟随刘邦以来的韩信，终于获得了独自领兵，施展才华的机会。
解决了军事主帅的问题，刘邦面临的另外一个难题，便是如何对付项羽的骑兵。回想彭城一战，自己之所以遭遇惨败，虽然与自己的战略谋划和诸侯联军的战斗力有关，但项羽凭借骑兵的快速机动能力，绕过汉军防线，在汉军反应过来之前，便率兵杀至彭城以西，打了所有人一个措手不及，这同样是影响胜负手的一个关键因素。
毕竟，在彭城之战以前，骑兵虽然已经出现，但却大多作为辅助兵种使用，通常与步兵协同作战，很少独自担任主攻任务，项羽以骑兵为主力回援，是谁也没有想到的事情。不过，也正是由于彭城战败，让刘邦看到了骑兵的战争潜力，因此他也急需组建一支自己的骑兵部队，用以对抗项羽的骑兵。
在战国诸国中，秦国乃是以放马起家，不少秦人都善于骑马，因而秦国也是最早使用骑兵的诸侯国之一。而刘邦的军队，也有不少是征召自关中的秦人，为了组建骑兵，刘邦下令于军中招募善于骑射、有骑兵作战经验的关中秦人，又将军中的战马集中起来使用，并选拔拥有指挥骑兵经验的秦人为基层军官，从而组建了一支基本由秦人组成的骑兵部队，这便是史书中提到的“郎中骑兵”。
当时，项羽的追击部队中，骑兵凭借速度甩开步兵已经逼近荥阳，面对杀气腾腾的楚骑，匆匆组建了骑兵部队的刘邦，一时间却找不到合适的骑兵主将，无奈之下，便让骑兵将士们共同推举，结果几乎所有人都推荐曾任秦国骑兵将领的重泉人李必和骆甲，刘邦便打算拜两人为将。
李必和骆甲则表示，“我们本是秦国百姓，以我们为将，恐怕将士们难以信服，还是请大王选拔亲信将领为将，我们愿为副将辅佐。”
于是，刘邦以灌婴为中大夫，以李必、骆甲为左右校尉，统领训练这支骑兵部队，然后将其交给了负责阻击楚军的韩信。
韩信知道，想要让刘邦放心将军队交给自己，想要让各级将领对自己心服口服，自己这一仗必须打的漂亮。因此，韩信经过精心挑选，将战场设在了荥阳南部的京索之间。
荥阳故城乃是山地与平原的重要分界线，荥阳以东是黄河冲积平原，地势极为平坦，乃是大军交战的极佳之地。而荥阳以西则多为地势崎岖的豫西、晋南山地和陕东交界的崤、函山区，再加上水流湍急的黄河，地势极为复杂。
将战场定在荥阳南部的索邑至京县之间，汉军取胜便可阻止楚军进一步西进，而即使汉军作战不利，也可固守荥阳一线，或向西撤退凭险据守，而不至于陷入溃败。
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虽然汉军的骑兵部队刚刚组建，但在韩信的指挥下，再加上汉军步兵的协同作战，还是爆发出了极强的战斗力。而楚国骑兵虽然精锐，但作为先锋的他们兵力却并不多，再加上长途跋涉，面对以逸待劳的汉军主力，楚军最终被击败，只能放弃追击，退兵与后方主力会合。
“京索之战”的胜利，不仅让汉军走出了彭城战败的阴霾，同时也使得汉军重新稳固了阵线，阻止了楚军继续向西进攻。
至此，刘邦东出以来的楚汉第一次交锋短暂告终。
击败楚国追兵后，刘邦开始沿荥阳一线布置防线，他以韩信为主将，负责荥阳一带防务，又以陈平为副将，命其与樊哙等驻军荥阳以北的广武，以确保粮仓敖仓的安全。
对于韩信，经过京索一战大家已经心服口服，但对于陈平，众将却颇有些不服，周勃、灌婴等将领纷纷跑来向刘邦告状，有的说陈平只不过长的漂亮，根本没什么真本事；有的说陈平早年在家乡时，便与嫂嫂私通，人品实在不行；又有人说陈平就是个墙头草，先投奔魏王魏咎，又投奔楚王项羽，如今又来投奔咱们，忠心度很成问题；还有人说刘邦任命他为护军，负责监督将领，结果他就借机收敛钱财，谁给的钱多就照顾谁，谁给的少就故意刁难。