楚怀王听闻项梁战死，非常害怕，从盱台赶到彭城，收编项羽、吕臣的军队由自己统领，并任命吕臣为司徒，吕臣的父亲吕青为令尹，封刘为砀郡长、武安侯，仍旧统领砀郡的军队。

章邯率军驻扎在棘原，项羽驻军于漳南，两军相持不战。秦军多次被项羽打败，秦二世派人责备章邯，章邯害怕，于是派长史司欣去请示，司欣到了咸，被赵留在司门三天，不予接见，有不信任的意思。司欣非常害怕，急忙逃到章邯营中，劝章邯早打算，赵军陈余也写信给章邯，劝其反秦。章邯暗中派始成前往项羽营谈和约，但没有谈妥。

章邯杀败项梁后，认为楚兵不足为虑，于是引军北渡黄河，大破赵国。赵王以陈余为将，张耳为相，败走鹿，章邯率领王离、涉间共四十万围攻鹿。

项羽杀了宋义之后，威震楚国，名闻诸侯，于是派遣当君、蒲将军率领两万士卒渡河，多次攻章邯给王离军输送粮的甬，但收获不大，赵将陈余派人请项羽再次发兵。

宋义军行至安，逗留四十六日，不再军。项羽向宋义建议说：“秦军围赵于鹿，我们快速引兵渡河，和赵兵内外夹攻，必然可以击破秦军。”但宋义不肯发兵，还在军中饮酒作乐。时天气寒冷，又下大雨，士卒又冷又饿。项羽见此状况，于早晨去见宋义，将其斩杀。

项羽让蒲将军领兵，日夜兼行渡过三津与秦军战，将其击败。而后项羽率领全军又于污上大破秦军。章邯再次派人来见项羽，想要订立和约，项羽召军吏来商量说：“现在军粮越来越少，想答应他们。”军吏说可以。于是，项羽和章邯约在洹南殷虚上相见，并订立盟约。章邯见到项羽后，哭着向项羽倾诉赵的行为。于是，项羽立章邯为雍王，司欣为上将军，率领秦军为前，行至新安。

项羽提着宋义的告诉将士：“宋义想要和齐联合谋反，楚怀王暗令我将其杀死。”诸将因为畏惧而屈服，不敢抗拒，于是推项羽暂为上将军。桓楚将此事报告给楚怀王，楚怀王就任命项羽为上将军。

秦二世三年（公元前207年），楚怀王以宋义为上将军，封项羽为鲁公，为次将，范增为末将，以宋义为主帅率兵五万前往救赵。

项羽率领全兵渡河，与秦军大战九次，章邯破走，项羽率军继续北上攻王离。楚兵以一当十，呼声动天，打退章邯后，诸侯军受到了极大的鼓舞，与项羽一起攻王离，斩杀苏角，并生擒王离，秦将涉间不愿投降而自杀。大破秦军后，项羽于辕门召见诸侯将领，诸将无不跪着前来，不敢仰视项羽。于是项羽为诸侯上将军，诸侯都归附于他。

援军支援章邯，章邯在得到援军后突袭项梁，项梁兵败被杀。项羽和刘攻打陈留不下，于是商议退军，项羽引军驻扎彭城西，刘驻军于砀。