公元前206年四月，諸侯受封完畢。劉邦對于項羽不履行懷王之約而把自己封到巴蜀漢中大為憤怒，當即就想要破罐子破摔攻擊項羽，周勃、灌嬰、樊噲等將領也都忿而從旁慫恿，多虧蕭何站出來勸諫，說項羽勢不能敵，不可以卵擊石，應暫時忍耐，暫踞巴蜀漢中以觀時變。劉邦聽從蕭何的勸諫，沒有輕舉妄動。
不料范曾認準了劉邦不是個久居人下之人，對項羽把劉邦封在巴蜀也不情愿，勸諫項羽改變決定。項羽說：“沛公先攻入了關中，居功至偉，畢竟懷王有約在先，不封恐怕難以服眾吧？”范增說：“容我在仔細想想，看怎么處置好。”
劉邦坐困咸陽，不知如何是好，遂問計于張良。張良也一籌莫展，琢磨半晌，忽然想到了陳平，鴻門宴期間張良和他聊得挺投機，于是就想找他試試，看他是否肯幫忙。
張良找陳平，直言來訪的意圖，問有沒有辦法讓沛公離開咸陽。未料這個陳平對劉邦很欣賞，也是陳平太聰明，考慮到多個朋友多條路，他思考片刻后對張良說：“我試試看。”
第二天，陳平就對項羽說：“現在諸侯們都聚集在咸陽，每路兵馬都不下數萬人，咸陽的糧食都快被吃光了，若不趕快讓諸侯們回國，恐怕老百姓就負擔不起了。”
項羽聽罷，覺得是這個樣子，于是就讓范曾安排諸侯去就國。諸侯們先后離去，唯有劉邦和韓王成不見范曾來安排。張良感覺一定是范曾有意為之，但凡與劉邦走得近的，都要遭到如此待遇，幸虧魏王豹沒有隨軍來咸陽，假如來了的話，估計也是這個樣子。于是張良又去求助陳平，陳平對張良說：“你讓漢王上表給霸王，就說向請個假會老家去省親，到時候我自有辦法。”于是劉邦就上表項羽請假省親。項羽接到劉邦表奏，正在猶豫，陳平從旁說：“不能叫劉邦回鄉，不然的話，以他在豐縣、沛縣一代的名望，說不定高出什么事情，豐沛人擁立他就地稱王也說不準，倒不如轟他趕緊去漢中，然后派人去豐沛把他的家眷都接到彭城做人質，好教劉邦規規矩矩做人。”這倒是個好主意，范曾雖然扣住了劉邦，但是殺掉他項羽又不允，因此也沒琢磨出應該怎樣對待他才好，于是就同意了陳平的意見。
得到項羽允許他去就國的消息，劉邦松了口氣，急忙安排點起本部人馬，前往巴蜀去就封。張良還得要想辦法讓韓王成也盡快離開咸陽，不能跟隨劉邦一同前往，但依依不舍長途相送，一直送到棧道那里。張良告辭時對劉邦說：“您何不燒掉棧道，以表示不想東返的決心，來穩住項王呢？”于是劉邦就燒毀了所經過的棧道。
劉邦的部下們，原以為大功告成可以衣錦還鄉，卻不料要去往巴蜀漢中，聽說那地方多瘴氣，這不形同發配嗎？于是紛紛往老家逃跑，十萬大軍竟逃走了三分之一。這時候，韓信也在漢軍中，他怎么到了漢軍中了呢？原來，韓信在鴻門宴后，在項羽那里本來由持戟衛士升做了郎中，郎中就是參謀，能夠有機會參與到機密事項了，他心志頗高，升了郎中后就向項羽就國家管理方面提出多項建議，但項羽一夢心思都在想如何衣錦還鄉，沒工夫挺韓信將這些不著邊際的廢話，再加上大事情有范曾，小事情有陳平，因此對韓信這個愣頭青表現得很不耐煩，韓信很失望，感覺在項羽這里沒什么前途，由于在鴻門宴上見過劉邦一面，就像到劉邦這里碰碰運氣，這時候劉邦正在拔營前往漢中，于是韓信就跑來見劉邦，不料劉邦哪里記得他這個執戟小衛士，就哼哼哈哈讓夏侯嬰安排項羽做了個倉庫保管員。韓信大失所望，深感后悔，于是就串通倉庫的十三個職員試圖逃跑，不幸被夏侯嬰所抓獲，按軍法當斬，同案的十三人都已被處斬，眼看就要輪到韓信了，韓信舉目仰視，突然看到夏侯嬰，就高聲對著夏侯嬰大喊：“漢王不打算得天下嗎？為什么殺壯士？”夏侯嬰覺得很好笑，就憑你也配稱壯士？于是就那他尋開心，與他交談起來。不料這一交談，韓信口若懸河，指摘劉邦的及其將領諸統兵的許多不當之處，夏侯嬰覺得他說得都挺對，他所說的條條切中弊端，都需要加以改善，于是大為驚奇，就下令放了他，還給劉邦寫了一封推薦信，建議委以韓信要職。看在夏侯嬰廢了半天口舌的份上。劉邦就把韓信從倉庫保管員晉升為管倉官。
這個韓信，出身于平民，小時候家境尚可，有幸到書院去讀書，他自幼性格放縱而不拘禮節，如同劉邦、陳平一樣心高志大二不務正業，喜歡交游，還十分崇拜俠客俠士，于是就打造了一口監，佩戴在身上片刻不離身。但不行他父親早早故去，韓信是獨根苗，家里就他一個頂門立戶的，由于他不務正業，因此和劉邦一樣，常常到處蹭飯以糊口度日，許多人都很討厭他。韓信的母親死后，他窮得都連喪事都辦不起，用草席吧母親草草掩埋了。韓信曾經多次到下鄉亭的亭長家里去蹭飯，接連數日，亭長的妻子嫌惡他，一早把飯煮好，開飯的時候韓信去了，卻不給韓信飯食。韓信明白她的用意，一怒之下離去而不再回來。韓信在城壕溝中釣魚填肚子，有幾位老大娘漂洗滌絲棉，其中一位大娘看見韓信餓了，就拿出飯給韓信吃。幾十天都如此，直到漂洗完畢。韓信很高興，對那位大娘說：“我一定重重地報答老人家。”大娘生氣地說：“大丈夫不能養活自己，我是可憐你這位公子才給你飯吃，難道是希望你報答嗎？”淮陰屠戶中有個年輕人侮辱韓信說：“你雖然長的高大，還人模狗樣總佩個劍，其實你就是個膽小鬼。”又當眾侮辱他說：“你要是有膽量，就拿劍刺我；如果不敢刺我，就從我胯下爬過去。”韓信打量了他一番，二話不說，低下身趴在地上就從他胯下爬了過去。滿街的人都笑話韓信，認為他是膽小鬼。陳勝、吳廣起義的時候，項梁渡過淮河北上，韓信帶著寶劍投奔了項梁，留在了項梁的部隊，卻默默無聞，后來就當了項羽的持戟衛士。
所幸的是，由于蕭何主管政務和錢糧，韓信便有機會接觸到了蕭何，通過幾次短暫交談，蕭何認為韓信很有才干，后來得機會又與韓信進行了長談，發現韓信對于天下大事有諸多高見，不由自主夸贊了韓信。韓信一位自己有機會升遷了，不料過了很久也沒什么動靜，韓信估計蕭何已經在劉邦面推薦而劉邦始終不用，于是徹底失去信心，決定再次逃走了。蕭何聽說韓信逃走了，來不及向劉邦報告便去追趕韓信。軍中有人以為蕭何也往老家逃跑了，就向劉邦報告說：“丞相蕭何逃跑了。”劉邦大怒又大痛，感覺如失左右臂一般。隔了兩天，蕭何回來了，劉邦又氣又喜，罵他：“你怎么跟那些混賬一樣想逃跑？”蕭何說：“我怎么會逃跑呢，我是去追逃跑的人。“劉邦問：”你追的是誰？”蕭何說：“韓信。”劉邦聽了又罵他：“將領跑掉的了十幾個，你一個都沒去追，卻去追什么韓信，韓信是誰呀？你這明擺是撒謊。”蕭何說：“那些將領是容易得到的，但韓信這個人，普天下難找出第二個。大王假如只想老做漢中王，當然用不上這個韓信；假如大王要想爭奪天下，除了韓信就再沒有可以商量大計的人了。”劉邦說：“你這話說的，簡直是故作驚人。不過我是真想回到東方去呀，哪里悶在這個鬼地方呢？”蕭何說：“大王如果能夠重用韓信，韓信就會留下來；假如不能重用他，那么韓信終究還是要跑掉的。”劉邦以為蕭何是想借機提拔他自己的人，這個韓信恐怕在那些地方贏得了丞相蕭何的歡心，就對蕭何說：“好吧，我看在你的面子上，就任命他做個將軍吧。”不料蕭何卻說：“即使讓他做將軍，韓信也一定不肯留下來的。”劉邦有點生氣了，說：“那么，讓他做大將。”本來以為蕭何能聽出這氣話的味道，不料蕭何卻說：“那太好了。”劉邦看蕭何很認真，不像開玩笑的意思，也不像提拔自己人的樣子，于是好奇起來，想看看這個韓信到底是個怎樣的人，于是就讓蕭何把韓信叫來，不料蕭何又說：“大王一向傲慢無禮，如果任命一位大將，就像是呼喚一個小孩子一樣，韓信仍舊要離去。大王如果誠心拜他做大將，就該揀個好日子，自己事先齋戒，搭起一座高壇，按照任命大將的儀式辦理，那才行啊！”憑著對蕭何的信任，劉邦感覺到韓信定是個有才能的人，于是就答應了。劉邦對全軍宣布，要登臺拜將。諸位將軍們聽到這個決定，個個暗自高興，特別是出自芒碭山和沛縣的那些將領，人人都以為自己會被任命為大將，等到舉行儀式的時候，卻發現被拜為大將的是誰也不曉得從何而來的韓信，全軍上下無不大吃一驚。
隆重的拜將儀式舉行完畢后，劉邦就問韓信有何定國安邦的良策。韓信反問他：“大王自己估計一下，論兵力的英勇、強悍、精良，同項羽比誰高誰下？”劉邦沉默良久，認為自己不如項羽。韓信再拜，贊同地說：“不僅大王，就連我也覺得您不如項王。可是我曾經侍奉過項王，請讓我談談項王的為人。項王一聲怒喝，千人會嚇得膽戰腿軟，可是他不能放手任用賢將，這只算匹夫之勇。項王待人恭敬慈愛，語言溫和，人有疾病，同情落淚，把自己的飲食分給他們。可是等到部下有功應當封爵時，他卻把官印的棱角都磨光滑了也舍不得給人家，這是婦人之仁，小處疼人，大處自私。項王雖然獨霸天下而使諸侯，可是卻不居關中而都彭城，又違背義帝的約定，把自己的親近和偏愛的人封為王，諸侯對此忿忿不平。凡是項羽軍隊經過的地方，無不遭蹂躪殘害，所以天下人怨恨他，百姓只是在他的淫威下勉強屈服，項王名義上為天下領袖，實質上已失去民心，所以他的強大會很快變成衰弱的，在這種情況下，大王如能反其道而行之，任用天下武勇之人，何愁敵人不被誅滅？把天下的土地分封給功臣，何愁他們不臣服？率領英勇的一心想打回老家去的士兵，何愁敵人不被打散？況且三秦的封王的章邯、董翳、司馬欣本為秦將，率領秦國弟子已有數年，戰死和逃亡的人不計其數，又欺騙他們的部下和將領投降了項羽，至新安，項羽用欺詐的手段坑殺秦降卒二十余萬人，唯獨章邯、董翳、司馬欣得脫，秦人對這三人恨之入骨，而項王以武力強封這三人為王，秦國百姓都不擁戴他們。您入武關時，秋毫不犯，廢除秦苛酷刑法，與秦民約法三章，秦國百姓無不想擁戴你在關中為王。根據當初懷王的約定，大王理當在關中稱王，這事關中的百姓都知曉。可大王失掉應有的封爵而被安排在漢中做王，秦地百姓無不怨恨項王。如今大王起兵向東，攻三秦的屬地，只要號令一聲即可收服。”
劉邦聽后大喜，覺得蕭何所言不虛，自己身邊的人包括蕭何、曹參在內，沒一個能說出這番宏論的，深以為認識到韓信有點晚。
劉邦登臺拜將的時候，項羽已經出了函谷關，正趕往自己的家鄉去，因為韓王成追隨劉邦太緊的緣故，項羽不讓韓成到封國去就任，而帶著他一起東去。張良對項羽說：“我聽說漢王燒斷了棧道，只是安心于做他的漢王了，他已經沒有返回的意思了。”但是項羽仍然不放韓成去就國。
項羽回到自己的直屬封國，頭一件事就是想把同處在彭城的義帝弄走，他派人去對義帝說：“古時候帝王擁有的土地是縱橫各千里，而且一定要居住在河流的上游。”于是就把義帝遷徙到長沙郴縣，途中卻密令臨江王共敖、九江王黥布把義帝截殺于大江之中。第二件事是把追隨劉邦的韓王成廢除掉王號而降為侯，不久又尋個過錯殺了他。張良得后知，抄小路隱秘地跑回到漢王劉邦那里去了。其實項羽本應該還有第三件事，就是照陳平說的去接劉邦的家眷做人質，但是項羽忙于慶功事宜把這件事給忘掉了。
處理了這兩件事，項羽就準備大肆慶賀一番，以示榮歸故里。不料他還沒籌辦好慶功宴，諸侯們便鬧騰起來了。范曾、項羽一直把眼睛盯著劉邦，卻忽略了田榮，沒想到挑頭鬧事的并不是劉邦，而是田榮。
田榮聽說項羽改封齊王市到膠東，而立田都為新齊王，田安也被封做了濟北王，唯獨田榮什么也沒得到，非常憤怒，于是不肯按項羽的號令把齊王市遷往膠東，而是迎頭攻擊田都。田都不敵田榮，就逃到了楚國。而齊王市很懼怕項王，就自己偷偷往膠東的新封國跑去。田榮大怒，就派兵追趕田市，一直追到即墨，在那里吧田市殺掉了。田榮于是自立為齊王，接著向西北進攻并殺死了濟北王田安，由是田榮統治了全部三齊之地。田榮還把將軍印授給彭越，讓他在梁地起兵反楚。這個彭越，受魏王豹之命和劉邦一起攻昌邑而沒有攻下，劉邦走后，他在這里收拾散卒兵勇，最后竟然一個人攻下了昌邑，后來就一直留守在昌邑。待到項羽入關，分封諸侯，把魏王豹貶封到了西魏，原魏國地分給了共敖和申陽，致使彭越一下子成了沒有歸屬的部隊，因此他欣然接受了田榮的將軍印。
一個田榮折騰就讓人頭疼了，陳馀又和張耳鬧起矛盾，他不滿項羽僅封自己為侯，張耳卻被封了王，于是就派人對田榮說：“項王主持天下事不公道，把以前的老諸侯王都封到壞地方，把他自己人都封在好地方，還驅逐了趙王歇到代地，驅逐韓廣到遼東，而對您根本無任何封賞，我認為這樣是不合適的。聽說大王您已起兵反楚，不聽項羽的不義之命，希望大王您接濟我一部分兵力，讓我去攻打常山，恢復趙王原有的地盤。我愿用我們的國土給您的齊國作屏障。”田榮非常高興，就派兵去支援陳馀，陳馀則發動他所據有的三縣全部兵力，會同齊軍合力攻打常山，把他的從前好友常山王張耳打得大敗。張耳只得逃走，孤身一人去投奔漢王劉邦。陳馀從代地把趙王歇接回趙國重新做了趙王，趙王歇就把代地讓給了陳馀，封陳馀做了代王。還授予陳馀趙國相的大印，讓陳馀同時執掌趙代兩個國。
還有臧荼，他本來是燕王韓廣手下的統兵將領，這次因功被項羽封為了新的燕王，到了燕國就驅逐老燕王韓廣去遼東，韓廣很生氣，但是燕國的大軍都已掌握在了臧荼的手中，他只得前往遼東，一路走一路罵罵咧咧，被臧荼知道了，臧荼就派人到無終殺了他，把他的遼東也據為己有。
剛剛推翻秦朝，天下剛剛評定，就有人不聽召喚，田榮的行為激怒了項羽，項羽親率楚軍予以討伐，先擊敗了身邊的彭越，然后北擊田榮，田榮集結齊國的全部力量來抗拒項羽。面對田榮的抵抗，項王極為憤怒，每攻下一處便下令屠城，大肆坑殺戰俘，項羽的暴行激起了齊國軍民更加頑強的抵抗，楚軍因此陷入齊國泥潭。
這個時候，劉邦才剛到漢中三個月，聞聽東方大亂，心花怒放，馬上決定乘項羽進攻齊國之機，出南鄭襲占關中，搶回那個本該屬于自己的地方。劉邦采納韓信的建議，利用秦嶺棧道已被燒毀而三秦王松懈麻痹之機，采取明修棧道、暗渡陳倉之計，派樊噲、周勃率軍萬余大張聲勢搶修棧道，吸引三秦王的注意力，他自己則與韓信率領主力軍隊，翻越秦嶺突然出現于陳倉。
劉邦根據韓信的建議，為此戰做了充分準備。據《后漢書·南蠻西南夷列傳》記載，“閬中有渝水，賨民多居水左右。天性勁勇，初為漢前鋒，數陷陣。”《華陽國志·巴志·總敘》記載：“閬中人范目有恩信方略，知帝必定天下，說帝，為募發賨民，要與共定秦”。范目視閬中大姓，巴人的部族長，被劉邦委以組建巴渝勁旅，他迅速為劉邦組建起一支七千人的善于攀山涉澗的賨民軍隊，作為此戰的先鋒。
陳倉是雍王章邯的地盤，章邯聞之，倉促率軍前往陳倉迎戰，范目的賨民先鋒軍發揮了突出作用，他們攀山涉澗從山間小路繞過陳倉正面，從章邯背后發動突然襲擊，隨后漢軍主力也正面出動，前后夾擊，大敗章邯于陳倉。
然而此戰劉邦的一名大將劉邦當泗水亭亭長時的吏員奚涓戰死了，可見戰況相當激烈。
陳倉一戰得勝，劉邦便派樊噲帶兵出擊白水以北，擊敗了西城縣丞的軍隊，又在雍縣之南擊敗章邯的輕車騎兵。然后，劉邦又派曹參北上奪取了雍城。
章邯沒有多少軍隊，他投降項羽后成了光桿司令，作為一名降將，被項羽封為雍王后，只想在關中好好做一個諸侯王，加之被封雍王才短短三個多月，因此只臨時招募了一些軍卒維持諸侯國的秩序。幾仗下來，章邯損失不小，只得率殘軍退到好畤，劉邦與韓信追逐而至，兩軍于好畤交戰，再次大敗章邯。章邯無奈，只得退入都城廢丘，漢軍又追逐而至，把廢都包圍。但章邯畢竟是員名將，在這樣困難的情況下，還出奇兵，派他弟弟章平趁劉邦主力全部追逐至廢都而好畤空虛之機，襲取了好畤，與廢丘互為犄角，將戰線穩定下來。然后，章邯派人向司馬欣、董翳求援。
廢都一時難下，劉邦就以一部兵力圍困廢丘，派曹參攻斄縣，派周勃、樊噲攻槐里。這些地方拿下后，周勃、樊噲去好畤城攻擊章平，曹參則南下去取壤鄉，并于壤東擊破司馬欣、董翳派來援助章邯的援軍，之后曹參與周勃、樊噲三軍合攻好畤，三軍夾擊之下，章平戰敗逃走。
占領了好畤，便打開了進入咸陽的大門，曹參與周勃、樊噲趁勢而下，直攻咸陽。章邯的部將趙賁和內史保在此據守，曹參、周勃、樊噲經過激戰將他們擊敗，一舉拿下了原秦國都城咸陽。僅僅離開三個多月，劉邦就再次回到咸陽，咸陽父老們夾道歡迎，可見劉邦在關中頗得人心。
章邯再次向司馬欣、董翳求援，三秦一脈同氣，司馬欣和董翳有都是章邯曾經的下屬，于是二王先后再次派出援軍，兩路援軍會合后，由章平統一率領，反攻漢軍。劉邦讓曹參在景陵據險而守，擋住了章平二十余日的猛攻，隨后，劉邦集結主力大軍，大破章平的三秦聯軍。
拿下咸陽擊破三秦聯軍后，劉邦在圍困章邯廢丘的同時，把目光投向函谷關，只要拿下函谷關，就可以隔絕三秦王和關東的聯系。函谷關是塞王司馬欣的地盤，要像拿下函谷關，就得打掉司馬欣。司馬欣的狀況和章邯差不多，也沒有多少兵馬，而且先后派出了兩部軍隊援救章邯，全都覆沒了，因此劉邦派灌嬰統領大軍，直接進攻塞王司馬欣的都城櫟陽，另派周勃、樊噲攻擊漆、汧、郿、頻陽等縣。周勃、樊噲很快拿下上述各縣，司馬欣眼見不敵，便舉城投降，劉邦封其仍為塞王，鎮守原地。
鑒于劉邦當初入關時的所作所為，關中的父老都非常擁護他，所到之處，夾道迎接。
其后，劉邦便令曹參、周勃、灌嬰、樊噲等各路大軍回軍圍攻章邯的廢丘，同時，鑒于翟王董翳的主力也在援救章邯的過程中覆沒，于是派他的芒碭山把兄弟丁禮以及他的原泗水亭屬吏朱軫率軍奔襲翟王董翳的都城高奴，派酈商北上去平定最北部的上郡。丁復、朱軫大破翟王，攻下了高奴，翟王董翳投降劉邦，酈商也平定了上郡。而后，劉邦又派靳歙出擊隴西，靳歙率軍向甘肅進軍，打敗了西縣縣丞率領的軍隊，又擊敗盜巴的軍隊，攻占了位于甘肅天水的上邽縣。至此，三秦王中只剩下章邯茍延殘喘。短短幾個月，劉邦便平定關中大部，只剩廢丘未下，真可謂風馳電掣。
漢二年（公元前205年）六月，樊噲以水淹廢丘，終于突破廢丘城防，章邯兵敗自殺，劉邦完全平定了關中。
三秦戰役歷時八個月，勝利之后，所獲關中地盤加上他自己的領地巴蜀漢中，基本上就是戰國時期秦國的全部地盤，了，劉邦從而擁有了與當年秦始皇消滅六國一統天下一樣的本錢。
于是劉邦雄心勃勃，躍躍欲試，打算挑戰項羽。但鑒于項羽過于強悍，便先以接取父親劉太公和老婆呂雉等家眷為名，派他的豐縣老鄉薛歐、王吸率軍東出武關，取道南陽，試探著向項羽的西楚發起進攻。這時候，劉邦在沛縣時候的地面老大王陵也來投奔劉邦了。
沛縣起事當初，王陵這個劉邦曾經的大哥，因為抹不開面當劉邦手下而沒有參加，但乃那樣情況下的年月，英雄豪杰不可能耐住寂寞。劉邦西征走后，王陵也拉起一支隊伍，投奔了魏王豹。為什么投奔魏王豹呢？因為魏王豹是貴族。魏王豹令其鎮守南陽。待到魏王豹被項羽貶封為西魏王時，王陵和彭越一樣，成了無主隊伍。這時候項羽向王陵伸出了橄欖枝，但是王陵并沒有歸服項羽，因為貶封魏王豹一事，王陵認為項羽不能公平處置天下事，終究成不了大氣候。項羽見王陵不附，便派人把王陵的母親劫持到彭城。項羽對王陵的母親是以禮相待，試圖讓她說服王陵歸降。王陵是個孝子，于是就想投向項羽，不料王陵的母親卻不愿意讓兒子因自己受到要挾，自盡而亡。項羽得知后非常憤怒，下令將王陵的母親烹煮。王陵又悲又怒，這時候劉邦拿下了三秦，派出了薛歐、王吸，于是王陵便決定投奔這個曾經的小弟，率軍與薛歐、王吸會合。三人合兵，進至陽夏，被項羽的部隊所阻攔，不能前進。
項羽聽說漢王打垮了三秦王兼并了關中，又打著迎取家眷的旗號出關東進，可自己正陷在齊國不能自拔，齊國北邊的趙國也蓄勢待發，老巢一帶還有彭越騷擾搗亂，實在騰不出手，便加封吳縣令鄭昌為韓王，讓他前往韓國故地籌集兵馬錢糧，抵御劉邦的隊伍。
接著，項羽又派蕭公角率軍去打彭越，但是蕭公角出戰不利，被彭越打敗。劉邦聞聽項羽封了新韓王，也出出張良，前去與他爭奪韓地。張良到了韓地，找到了韓國的另一位后裔韓信，擁立韓信當了韓王，聚兵來對抗鄭昌。此韓信非彼韓信，因為兩個韓信重名，為區別故，史稱韓王信。韓王信在張良輔佐下，沿路招降原韓地各郡縣。故韓后裔韓王信在韓地的召力是鄭昌所不能比擬的，因此他們的隊伍很快擴充到兩萬人。兵力強大之后，他們一舉攻下了韓都陽翟，迫使韓王昌投降。
齊國地大物博，田榮的抵抗非常強勁，為此，項羽向九江王黥布征調部隊。已經當上了九江王的黥布，因為有了自己國家，所以有了自己的盤算，他推說自己有病，不肯親自帶兵去協助項羽，只派出一個部將帶了幾千人馬去應付項羽，項羽大怒，派人前往去責備黥布，黥布推說病重，避而不見，只加派了幾千人馬隨項羽的使者歸來，項羽因此怨恨黥布，兩人由此發生矛盾。
項羽畢竟勇猛，是年冬天，項羽攻到了城陽，田榮帶領全部兵力與項羽決戰，結果大敗，齊軍主力幾乎被全殲，田榮只得逃往齊國北部邊境處的平原。平原老百姓才過上平安的日子，怨恨田榮引來戰火，于是聚眾把田榮殺掉了。項羽率軍北進，沿路放火焚城，活埋投降的士兵，擄掠齊國的婦女，直到北海。齊國人滿以為田榮死了項羽就該罷兵而回，不料項羽卻如此兇殘。項羽殘暴的做法使齊國人不得不反抗，于是村村堡堡都聚集起來抵抗。這時候，田榮的弟弟田橫收集了齊軍逃散的士卒幾萬人，逃到東部沿海地帶，在那里反抗楚軍，并號召齊國百姓響應。
項羽忙于對付田橫之際，劉邦在撫慰關內外老百姓。老百姓見劉邦在戰事連連之時還能撫慰自己的子民，與項羽的所作所為截然相反，都十分感動，由此劉邦在諸侯中的聲望一天比一天高。
劉邦地盤大了，實力強了，又見民心向己，感覺可以適時東進了，于是便親自率兵出關。三月，劉邦從臨晉渡過黃河，魏王豹原來就追隨劉邦，此次更恨項羽把他降為了西魏王，而把原來的國土瓜分給了河南王等人，于是便盡起西魏之兵，跟隨劉邦前進。劉邦、魏王豹率軍直下河內。
河內是殷王司馬卬的封國。幾個月前，項羽也向司馬卬征調部隊，司馬卬如同黥布一樣虛與委蛇，項羽大怒，派陳平率兵前來問罪。司馬卬連連向陳平表示對項羽道歉，于是陳平回軍，匯報項羽說，司馬卬認罪態度不錯。項羽正在與齊國大戰，沒有功夫過多糾結，所以司馬卬的事情也就不了了之了。不料項羽那邊的事情剛完，劉邦和魏王豹卻殺來了。兩國大軍齊至，司馬卬自思不敵，便不戰投降了劉邦。
司馬卯背楚降漢降漢的消息傳到項羽那里，項羽遷怒于陳平，從此之后不讓陳平參與機密。陳平覺得自己成了受氣包，尤其是他已看清了項羽是個魯莽武夫，最終是不可能取得勝利的，于是他便掛印封金，偷偷逃走。他想起自己曾經幫助張良促成漢王出關就國，而且自己的老朋友魏無知也在劉邦帳下為將，便去投奔劉邦。當初幫助劉邦是為了多條后路，看起來這后路是留對了。
陳平逃到了黃河邊，孤身上了一條打漁船，剛上傳，見從船艙里又走出來了一個船夫，面向兇惡。陳平感覺這兩個人可能是水盜，馬上脫了衣服，扔在船上，光著上身來幫船夫劃船。船夫看他腰間什么也沒有，衣服掉在船上也沒有什么聲音，知道他身上沒什么貴重東西，就打消了加害他的念頭。一場兇險，被他輕而易舉化解。
陳平逃到漢軍營，經魏無知引薦，見到了劉邦。兩人縱論天下大事，十分投機。劉邦破例任命陳平為都尉。這一下引起了芒碭山把兄弟以及沛縣、豐縣起家時追隨劉邦的老將們的不滿，紛紛指責說陳平品行不端，揭發他當上都尉不久就收取賄賂，種人不能重用。
劉邦經不住親密弟兄的再三詆毀，便召陳平來質問：“聽說你原來是幫助魏王的，后來離開魏王去助霸王，現在又來助我，怎么能不讓人懷疑你的信義呢？”陳平不緊不慢地答道：“同樣一件東西，在不同人手里作用就不同。我侍奉魏王，魏王不能用我，我離開他去幫助霸王，霸王也不信任我，所以我才來歸附大王。我雖然還是我，但用我的人可不一樣。我久慕大王善于用人，所以才不遠千里來投奔大王。我什么也沒帶，來到這兒一無所有，所以才接受了人的禮物。沒有錢我就生活不了，也就辦不了事。如果大王聽信讒言，不起用我，那么，我收下的那些禮物還沒有動用，我可以全部交出來，請大王給我一條生路，讓我辭職回家，老死故鄉。”寥寥數語，道明了各方的政治優劣，話中有話。劉邦的疑慮頓消，對陳平倍增好感，并重重地賞賜一番，進一步提升他為護軍中尉，監督諸將。
收降了司馬卬安定了河內郡，劉邦便與西魏王豹直下洛陽，在那里一舉打垮了河南王申陽，申陽率眾投降。
至此，項羽所封的諸侯王，已經差不多半數歸于劉邦陣營了，天下的疆土，劉邦也幾乎占據了一半。劉邦真是個位面之子，除了還定三秦經歷了一番大戰，其后的成果都是輕松獲得的，這都是拜田榮的齊國牽制了項羽所致，劉邦的運氣實在好。
進入洛陽城時，洛陽地方三老董公遮前來拜見劉邦，對他說：“大王，你知道義帝是怎么死的嗎？”劉邦聞聽董公話中有話，就問：“霸王說義帝是在南遷的路上得了急癥，不治身死的。”董公搖搖頭說：“那是項羽蒙蔽天下人的伎倆。其實義帝根本就沒有得什么急癥，是項羽暗中派人殺了他。項羽為了蒙蔽天下，就說義帝是得了急癥，不治身死。”董公頓了頓，接著說：“大王何不以為義帝報仇的名義東進伐楚呢？這樣您的軍隊就成了義軍，天下的百姓都會支持您的。”
劉邦覺得董公說得很有道理，以為義帝報仇的名義討伐項羽，這就占據了道義上的先機，況且自己已經擁有了如此強大的實力，又有眾多諸侯追隨，足可以與項羽大戰一場了。
第二天，劉邦在朝會上抓扯著自己的上衣嚎啕大哭，向諸將述說了項羽殘害義帝的事情，哭得痛不欲生。表演過后，流啊別難過下令全軍換上素服，為義帝發喪，舉哀三日。舉哀完畢，劉邦公告天下說：“天下共立義帝，北面事之。今項羽放殺義帝於江南，大逆無道。今為發喪，諸侯皆縞素。悉發關內兵，收三河士，南浮江漢以下，愿從諸侯王擊楚之殺義帝者。”
這就是公開與項羽決裂了。劉邦這份公告，底氣十足，“悉發關內兵”，指的是塞王欣、翟王翳的人馬；“收三河士”，指的是河東魏王豹、河內司馬卬、河南申陽的人馬，“南浮江漢以下”，這是向楚國父老發出了動員令。而且劉邦口氣十分恭謙，“愿從諸侯王擊楚之殺義帝者。”意思是自己愿意追隨各諸侯王們討伐項羽，并不是想稱王稱帝。
劉邦號令一出，塞王司馬欣、翟王董翳、殷王司馬卬、韓王信便遵命各率本部之兵聚集到洛陽，加上已經在洛陽的西魏王豹和河南王申陽的隊伍，匯集的軍隊多達七十萬之眾。就連沒有了兵將的常山王張耳，也從后方咸陽跑到洛陽，吶喊助威，以壯聲勢。
不料張耳這一鼓噪，反而給劉邦制造了麻煩，也給自己帶來禍患。劉邦派人傳遞所發公告號令到趙國、代國時，代王兼趙國相陳馀說：“漢王若殺了張耳，我就聽漢王的召令。”可見陳馀是多么痛恨曾經的老友張耳。使者回來稟報劉邦，劉邦犯難了，自己曾在張耳門下混過飯，怎么說他也算是自己的恩人，但是就此失去兩國諸侯，實在又不劃算。于是琢磨半天，找了一個模樣像張耳的人殺掉，將人頭送到陳馀那里。陳馀信以為真，果然答應出兵相助劉邦。陳馀一作決定，趙歇當然聽他的，也表示相助漢王。
齊國自不必多說，劉邦的使者一到，就訂立了盟約。
這樣，在項羽所分封的十八個諸侯中，只剩下九江王黥布、臨江王吳宓、衡山王共熬、燕王臧荼四個王沒有響應劉邦。鑒于張良與吳宓早年有所交往，劉邦就派張良出使南方。張良去見吳宓時，吳宓正在洞庭湖一帶巡視，張良就追到洞庭湖，勸吳宓擁護劉邦。吳宓表示自己中立，誰都不幫。張良通過吳宓，又見到衡山王，衡山王知道了吳宓的態度，也表示他和吳宓持相同立場。張良最后找到黥布，黥布正和項羽鬧得不愉快，于是答應張良在暗中相助，但畢竟自己曾是項羽手下大將，沒有項羽也就沒有他這個王，所以囑咐張良告訴漢王，不要把他的事情挑明。至此，只剩燕王沒有表態，鑒于燕國地處北部邊陲，遠離中原，他不吭聲就算了。
這樣一來，項羽就成了孤家寡人。
諸侯齊聚，劉邦決定率聯軍直搗楚都彭城，不料韓信卻反對說：“聯軍雖然兵力眾多，但是互不統屬，未經統一整頓，戰力難料，楚軍強悍，恐怕難以速勝，應該采取持久戰為宜。”劉邦對韓信大失所望，遂決定讓韓信留下與河南王申陽駐守洛陽大本營，屏障蕭何坐鎮的關中，穩固大后方，他自己親自率軍出征。