項(xiàng)羽題跋全身像章邯?dú)№?xiàng)梁后，認(rèn)為楚兵不足為慮，于是引軍北渡黃河，大破趙國，趙王以陳余為將，張耳為相，敗走巨鹿，章邯率領(lǐng)王離、涉間共四十萬圍攻巨鹿。

楚懷王聽聞項(xiàng)梁戰(zhàn)死，非常害怕，從盱臺(tái)趕到彭城，收編項(xiàng)羽、呂臣的軍隊(duì)由自己統(tǒng)領(lǐng)，并任命呂臣為司徒，呂臣的父親呂青為令尹，封劉邦為碭郡長、武安侯，仍舊統(tǒng)領(lǐng)碭郡的軍隊(duì)。

公元前207年(秦二世三年)，楚懷王以宋義為上將軍，封項(xiàng)羽為魯公，為次將，范增為末將，以宋義為主帥率兵五萬前往救趙，宋義軍行至安陽，逗留四十六日，不再進(jìn)軍。

項(xiàng)羽向宋義建議說：“秦軍圍趙于巨鹿，我們快速引兵渡河，和趙兵內(nèi)外夾攻，必然可以擊破秦軍。”但宋義不肯發(fā)兵，還在軍中飲酒作樂，時(shí)天氣寒冷，又下大雨，士卒又冷又餓，項(xiàng)羽見此狀況，于早晨去見宋義，將其斬殺。

項(xiàng)羽提著宋義的頭告訴將士：“宋義想要和齊聯(lián)合謀反，楚懷王暗令我將其殺死?！敝T將因?yàn)槲窇侄?，不敢抗拒，于是推?xiàng)羽暫為上將軍，桓楚將此事報(bào)告給楚懷王，楚懷王就任命項(xiàng)羽為上將軍。

項(xiàng)羽殺了宋義之后，威震楚國，名聞諸侯，于是派遣當(dāng)陽君、蒲將軍率領(lǐng)兩萬士卒渡河，多次進(jìn)攻章邯給王離軍輸送糧食的甬道，但收獲不大，趙將陳余派人請項(xiàng)羽再次發(fā)兵，項(xiàng)羽率領(lǐng)全部兵馬渡河，與秦軍大戰(zhàn)九次，章邯破走，項(xiàng)羽率軍繼續(xù)北上進(jìn)攻王離。

楚兵以一當(dāng)十，呼聲動(dòng)天，打退章邯后，諸侯軍受到了極大的鼓舞，與項(xiàng)羽一起進(jìn)攻王離，斬殺蘇角，并生擒王離，秦將涉間不愿投降而自殺，大破秦軍后，項(xiàng)羽于轅門召見諸侯將領(lǐng)，諸將無不跪著前來，不敢仰視項(xiàng)羽，于是項(xiàng)羽為諸侯上將軍，諸侯都?xì)w附于他。

章邯率軍駐扎在棘原，項(xiàng)羽駐軍于漳水南，兩軍相持不戰(zhàn)，秦軍多次被項(xiàng)羽打敗，秦二世派人責(zé)備章邯，章邯害怕，于是派長史司馬欣去請示，司馬欣到了咸陽，被趙高留在司馬門三天，不予接見，有不信任的意思，司馬欣非常害怕，急忙逃到章邯營中，勸章邯早做打算，趙軍陳余也寫信給章邯，勸其反秦，章邯暗中派始成前往項(xiàng)羽營談和約，但沒有談妥。

項(xiàng)羽讓蒲將軍領(lǐng)兵，日夜兼行渡過三戶津與秦軍交戰(zhàn)，將其擊敗，而后項(xiàng)羽率領(lǐng)全軍又于污水上大破秦軍，章邯再次派人來見項(xiàng)羽，想要訂立和約，項(xiàng)羽召軍吏來商量說：“現(xiàn)在軍糧越來越少，想答應(yīng)他們?！避娎粽f可以，于是項(xiàng)羽和章邯約在洹水南殷虛上相見，并訂立盟約，章邯見到項(xiàng)羽后，哭著向項(xiàng)羽傾訴趙高的種種行為，項(xiàng)羽于是立章邯為雍王，司馬欣為上將軍，率領(lǐng)秦軍為前部，行至新安。

公元前206年(漢元年)十一月，諸侯的士卒原來都曾在秦服過徭役，受盡秦兵的鞭撻，而今秦兵投降諸侯，諸侯兵都把秦兵當(dāng)作奴隸來驅(qū)使，引起秦兵的不滿，暗地里作打算。

諸侯聽聞到秦兵的計(jì)策，將其告訴項(xiàng)羽，項(xiàng)羽召集黥布、蒲將軍等人商議，認(rèn)為秦兵很多，入關(guān)中后如果不聽令，會(huì)引起非常大的禍患，于是項(xiàng)羽將秦降卒二十余萬全部在新安城南連夜坑殺。