宋義也認為楚國應該發兵救趙。於是楚懷王接受了範增的這一建議，準備發兵，但他卻在人事任命上產生了疑慮。楚懷王不想將兵權交到項羽手中，但單憑宋義一人又無法控製數萬大軍。一則，宋義沒有戰功，無法服眾；二則，起義軍大部分將士均是項羽叔侄聚攏起來的，對宋義心懷芥蒂。
千思萬慮之後，楚懷王決定任命宋義為上將軍，統領全軍；拜項羽為魯公，為次將，協助宋義；拜範增為末將，以分散項羽手中的兵權。宋義領命後，春風得意，號為卿子冠軍，立即命令三軍擇日出征，北上救趙。
（四）
楚懷王在發兵救趙的同時，還命劉邦西略秦地，率部攻打關中之地。楚懷王與諸將約定說：
“率先平定秦國腹地關中的，寡人就封其為關中王。”
韓信聞知這一消息後，立即問項羽：
“將軍何故要請命救趙呢？”
項羽咬牙切齒地說：
“秦將王離乃王翦之孫。王翦殺我祖父，我恨不得吃他的肉、喝他的血！王翦父子雖死，但王離仍在。”
韓信向項羽施禮後，誠懇地說：
“難道將軍就不想做關中王嗎？我軍北上與秦軍主力交戰，劉邦就會乘機率部西進，肯定會比我們先入關中的。”
項羽不屑地說：
“劉邦不過是個沛縣的小無賴而已，哪裏知道用兵之道？我項氏世代為將，用兵如神，就算北上救趙，也定會趕在劉邦前頭進入關中的。”
韓信還想再諫，但項羽用力揮揮手，示意他退出大帳。這讓韓信感到很失望，他本來是看中了項羽出色的軍事指揮才轉投到其麾下的，想不到他也如此剛愎自用。
更讓韓信感到委屈的是，項羽有著濃厚的門第觀念。他之所以看不起劉邦，竟是因為劉邦卑微的出身。與劉邦相比，韓信的出身更加卑微，項羽自然也更不會把他放在眼裏了。
韓信雖然感到寒心，但依然抱著一絲希望，期待項羽能夠發現自己的軍事才華，重用自己。於是，在楚軍北上救趙之際，他依然緊緊跟隨在項羽左右。
不久，韓信被提拔為郎中——侍衛中最低級的軍官。據《史記·項羽本紀》、《史記·淮陰侯列傳》等篇章的記載來推測，韓信被提拔為郎中大抵有兩方麵的原因：一則，韓信是項梁的老部下，項羽比較重情義；二則，項羽可能已經發現韓信身上的一些軍事才華。不過，出身貴族的項羽門第觀念濃厚，隻給出身低微的韓信一個最低級的軍官職位。
這時，宋義統領的大軍已經抵達安陽（今河南省安陽市）。令所有人都大感意外的是，宋義行至安陽之後便止步不前，一連停留了46天。項羽和諸將急得像熱鍋上的螞蟻一樣，都希望能早點進軍，但宋義始終不下命令。
項羽終於忍不住了，他徑直走進宋義的大帳，大聲說道：
“如今秦軍圍攻巨鹿甚急，我軍應當火速渡河援趙。我軍在外攻打秦軍，趙軍在內響應，內外夾擊，一定可以大獲全勝！”
宋義斜眼看了一眼項羽，陰陽怪氣地說：
“不行！叮咬牛的牛虻隻咬牛而不咬牛身上的虱子。現在秦軍攻趙，戰勝則兵疲，我軍可以其疲敝以逸待勞，一戰而滅之；如果秦軍不勝，我們則直接引兵西進，直入關中，收亡秦之利。總之，不如使秦趙先鬥，我們坐收其利。若說披堅執銳，衝鋒陷陣，宋義不如公；但說到運籌帷幄，決勝千裏，公就不如宋義了。”
乍一看，宋義的部署似乎也有道理，但卻經不起推敲。因為一旦趙軍全軍覆沒，強大的秦軍勢必會揮師南下，攻伐楚軍。屆時，燕王韓廣、齊王田市等四方諸侯也勢必會像對待趙國一樣對待楚國，隻發兵而不救援，那麼楚國必亡。
此外，楚軍抵達安陽時已是秦二世三年（公元前207年）十月，時值深秋，天氣漸涼，楚軍將士多為南方人，缺乏過冬的衣物，糧草貯備也不充足。如果再在安陽遷延時日，楚軍將不戰自潰。
隻會紙上談兵的宋義根本沒看到這一點，將項羽逐出了大帳，不再理會他。幾天後，宋義將自己的兒子宋襄送往齊國為相，命士卒用隆重的儀式將其送到無鹽（今山東省東平縣東部）。宋義在無鹽整日飲酒享樂，根本不問士卒的死活。
就在這時，天降大雨，氣溫驟降，士卒時有凍死、餓死者，楚軍士氣一落千丈。項羽不忍看到楚軍就這樣斷送在宋義手中，便召集幾個心腹，趁宋義召開晨會之際將其斬殺在帳內。隨後項羽割下宋義的頭顱，提在手中，步出大帳，發布號令道：
“宋義與齊國勾結，企圖攻伐楚國，大王密令項某誅殺之。”
諸將見宋義已死，項羽又如此英勇，紛紛附和道：
“最早倡議複國者乃是將軍叔侄二人。如今將軍誅殺逆賊，又為國家立了大功。”
於是，諸將便擁立項羽為假上將軍，即代理上將軍，統領三軍。項羽一邊命心腹大將桓楚去彭城向楚懷王彙報此事；一邊命人追趕宋襄，在齊國境內將其殺死。這樣一來，項羽便在事實上控製了三軍。楚懷王無可奈何，也隻得順水推舟，將上將軍的頭銜授予項羽。