劉邦率軍進入鹹陽。
再說宋義、項羽、範增所統援趙人馬，自秦二世三年(前207)年初，離開彭城，從白馬津(今河南滑縣東北)渡河，行至安陽(今河南信陽市西南),停住不前。趙使雖多次請求進兵，宋義就是置之不理。一連四十六天，時已至十一月，宋義仍無發兵之意。項羽對此迷惑不解，進帳見宋義。
“今秦軍圍巨鹿，人馬應速渡洹水(在河南北部，又名安陽河),以擊秦軍，如此，我軍外攻，趙軍內應，一定可破敵兵。不知為何止軍不前?”
宋義聽後，微微一笑，遂道：“將軍不知，俗話說：應搏牛虻，不應破蟣虱，因虻大虱小，做事也應從大處著眼。今秦兵攻趙，勝則兵疲，我可乘機進攻；不勝，我則引兵西進，定可滅秦。所以先坐山觀虎鬥。說起來，披堅執銳，我不如將軍，若運籌決策，將軍就不如我了。”
項羽見宋義小瞧自己，遂憤憤而出。
不久，有軍令傳出，令說：“猛如虎，恨如羊，貪如狼，有不服軍令者，斬無赦!”顯然，這是對項羽而發。項羽聽說之後氣得七竅生煙。
宋義不知，這位煞星不好惹，若知日後事，此令萬不可出。
宋義不察將士之情，一意孤行，又遣子襄前往相齊，並親自送到無鹽(今山東東平東),設宴暢飲。時天雨雪，將士又冷又饑。項羽酒後膽壯，遂對士卒說：“我等皆為攻秦救趙而來，不知為何，久留不行。當今歲饑民貧，士卒吃菜飯，軍中無現糧，還飲酒高會，不思引兵渡河救趙，還說什麼‘等他疲憊’。況我國新遭兵敗，懷王坐不安席，遂將大任交付上將軍，國家安危，在此一舉。而今上將軍不恤士卒還徇私，這算什麼社稷之臣?\"
將士聞言，皆有同感，齊說：“將軍言之有理，望勸諫上將軍以國事為重!\"
項羽已見軍心，方回帳休息。
翌日晨，項羽往見宋義，不由分說，揮劍斬宋義頭，遂提宋義首，號令全軍：
“宋義暗通齊國，妄圖叛楚，今奉懷王之令，將其斬首示眾!”
將士已多怨宋義，又見項羽須髯橫起，雙目圓睜，如凶神惡煞，令人望而生畏，遂齊呼：
“首立楚國，原將軍之家，將軍誅亂為國，應代為上將軍!”
項羽見軍心向己，一麵派人追殺宋義子襄於路途，一麵遣使者往報懷王。懷王明知項羽殺宋義奪權，但事已至此，隻得任命項羽為上將軍，領兵北進。
十二月，章邯圍攻巨鹿更急，城內兵糧日益減少。張耳數次派人責問陳餘，餘以兵少不敵秦軍為由，按兵不動。這時燕、齊、代諸國援兵已到巨鹿周圍，都畏秦兵如虎豹，隻搖旗呐喊，不兵攻章邯。
項羽聞報，立即令蒲將軍，當陽君英布領兵二萬，渡漳水進擊秦營，自領大軍在後接應。
不久，英布傳來捷報。項羽聞訊，驅動兵馬，全軍渡過漳水。過河後，令部下沉掉船隻，毀去釜甑，焚燒廬舍，隻準備了三日幹糧，誓與秦軍決戰。將士見此光景，也知進則生，退則死。
軍行半日，即與英布兵馬會合，直達巨鹿城下。王離聞楚軍來，遂令涉閑圍城，蘇角守住糧道，自引兵馬與楚軍接戰，迎麵正碰上項羽，王離豈是項羽的對手，沒有幾個回合，便拖槍敗走。
章邯知王離戰敗，急引大軍前來接應。各諸侯軍聞楚、秦大戰，都遙望觀戰。
隻見秦軍隊列整齊，甲戈生輝，人馬雄壯。而楚軍裝備簡陋，三五成群，但士氣極高。兩軍相遇，項羽於馬上長槊一揮，大吼一聲：“進則生，退則死，進擊?”遂舞動鐵槊直取章邯。邯已數次敗在項羽手下，見項羽如凶神下凡，已生怯意，忙揮刀相迎。項羽一槊直朝邯胸部刺來，快如風。章邯撥馬閃開，揮刀自上而下，劈向項羽肩，疾如電。項羽橫槊相擋，兩兵碰擊，閃出一團火花。項羽殺得性起，把長槊使得神出鬼沒，矛頭如蒼鷹啄食，招招戳向對手要害。章邯把大刀舞得風雨不透，使項羽槊難以近身。十幾個回合後，項羽越戰越勇，而章邯已力乏汗出，漸漸不支。時楚軍將士見主將大展神威，也發一聲喊，如猛虎下山，衝入敵陣，各個舍生忘死，以一敵十，呼聲驚天動地。不少將士已全身是傷，血布全身，仍齜牙咧嘴，二目血紅，沒命地向前衝殺。秦軍雖勇，哪見過這般勁敵，一個個嚇得膽戰心驚，紛紛後退。這一仗直打了二個時辰，直殺得山搖地動，日月無光。章邯敗了，秦軍退了，但楚軍已殺紅了眼，仍緊迫不舍，直到項羽鳴金收兵。
章邯損失了近半人馬，楚軍俘獲了大批秦兵。項羽成了章邯的煞星，秦兵一聞楚兵，各個唉聲歎氣。
第三天清晨，楚軍隻剩一天糧草，項羽對眾將士說：“我們糧草將盡，彼死我活，就在今日。”遂引兵攻往秦軍營寨。但章邯、王離各據一壘，閉門不出。項羽令英布領兵阻章邯，自統大軍直搗王離大營。王離調人馬來阻楚兵，沒有幾個回合便叫項羽打下馬來，被楚兵活擒。涉閑看主將被捉，自知不敵，便放火燒營，自己也焚於火海之中。
王離全軍覆滅，章邯引軍退往棘原，時尚有人馬二十餘萬。
巨鹿解圍，張耳恨陳餘按兵不動，前往餘營收了餘的將軍印綬。自此，二人結下仇恨。
項羽在城下紮下大營，接見諸侯將領。各國主將已於陣中見到項羽雄威，一進轅門便膝行而前，不敢仰視。自此，各諸侯軍皆歸屬於項羽帳下。
英布已毀秦軍糧道，殺蘇角回軍。
二月，項羽率各諸侯軍追殺章邯，在汗水(今河北臨漳縣內)上再破秦軍。遂駐軍漳水南，與秦軍相持了數月之久。
七月，章邯屢敗的消息傳到鹹陽，趙高在二世麵前誣章邯縱盜玩寇，於是二世遣使責向章邯。章邯外有強兵相逼，內有奸臣讒言，實在無路可走，決心投項羽。遂派使者前往楚營，但項羽仍記殺叔之仇，竟不準降。章邯走投無路，恰都尉董翳來見，便與他道：“項羽還記前仇，不肯收納，奈何?\"