公元前205年三月，刘邦一路攻势猛烈，先灭掉韩王郑昌，改立韩王信。随后，河南王申阳、殷王司马卬纷纷倒向汉军，西魏王豹也在巨大压力下选择和解。为了笼络人心，刘邦假装要杀张耳，结果赵王歇和代王陈馀也顺势加入汉军。

到四月，刘邦已与塞国、翟国、河南国、殷国、韩国、赵国、代国和西魏国结成九国联盟。此时，项羽当初册封的二十位诸侯王，真正还在他麾下的只剩燕王臧荼、九江王英布和临江王共敖，余者要么覆灭，要么倒戈刘邦。

刘邦在洛阳为被杀的义帝举行隆重的葬礼，手书通告诸侯：“天下共立义帝，而今项羽弑君于江南，罪大恶极。我将倾关中之兵，聚三河士卒，顺江汉而下，愿与诸侯同讨弑帝之贼。”

此时刘邦坐镇洛阳，戚夫人怀孕在身，军务则交由太尉卢绾统筹。卢绾熟知楚军虚实：当初汉军迅速灭掉韩国，是因为韩王郑昌并非项氏宗亲，无人驰援。依此推断，从韩国方向进攻陈郡也会奏效，因为守将陈公利几同样不是项氏一族。

于是，韩王信率军佯攻陈郡，吸引注意；而刘邦则亲率主力联同塞、翟、殷、河南诸军，顺济水东进，直入西楚腹地。赵、代、西魏虽表面出兵，却并未真正渡河，明显在观望。

此时砀郡守将项它坐拥十余万兵力，却迟迟不敢应战，因而被卢绾戏称为“兵不血刃逃跑大将军”。项羽深知他的弱点，派猛将龙且率兵增援，并调集王武、程处等悍将辅佐。然而，项它依旧按兵不动，只是虚应抵抗，印证了他避锋芒的性格。

汉军先锋樊哙首先在外黄城外与楚军王武遭遇。王武本是项它心腹，手下有数万兵力和精锐骑兵。面对刘邦大军，他索性投降，将西楚黄旗换成汉军赤旗，但拒绝供给粮草马匹，也不愿出兵助战。刘邦无奈接受，但心知其随时可能反水。

这时，魏地豪强彭越率三万人马前来投靠，刘邦立即拜他为魏相国，许其收复楚军占领的魏地。汉军声势更加浩大，表面上已集结十国之兵，总数五十余万。

随后，曹参率军北上，攻打定陶。守城的是项氏宗亲项襄。起初他想学王武一样假降，但刘邦坚决拒绝，逼他交出一半粮草与兵器。彭越见机行事，直接攻城，迫使项襄二度投降。刘邦由此收复坚城，而项襄后来甚至被赐姓刘，封为列侯，其后裔更在西汉担任丞相。

就在此时，刘邦家乡沛丰一带却出现危机。西楚将领钟离眛趁机突袭，企图劫走刘邦家眷作为筹码。刘太公、吕雉及子女、兄弟一族，甚至王陵家眷都在其中。虽有任敖据城坚守，但终因经验不足被攻破，刘邦至亲尽数被俘。

幸而刘邦早派薛欧、王吸往南阳联络王陵，并护送家人。王陵虽犹豫不决，但此时也不得不出兵。其部队恰在途中拦截钟离眛，与之交锋，成功救下大部分人质，唯独刘太公和吕雉被楚军掳走。

此事令刘邦愈发痛恨项羽，而王陵、薛欧、王吸、任敖等因救援有功，皆获封侯。相比之下，樊哙的爵位食邑也不过与王陵持平，可见刘邦对这次功劳极为看重。

然而，项羽处理此事的方式却极其激烈。他优待王陵之母，本可拉拢王陵，但最终因王母自刎，他竟下令烹尸。王陵闻讯悲痛欲绝，彻底倒向刘邦。

项羽一再逼反盟友：杀韩王成激怒张良，抓王陵母亲导致王陵离心，灭英布全族逼得英布反叛。可以说，他几乎用残酷的手段，亲手断送了自己的天下。