項羽在范增的建議下，與范增合圍滎陽，打算把劉邦消滅，劉邦非常害怕，採取陳平的計策，離間項羽和范增，項羽於是剝奪了范增的權利，范增沒有想到項羽竟然會懷疑自己和劉邦有勾結，十分氣憤，於是告老還鄉，但在途中病死。
項羽將滎陽的劉邦四面圍定攻打，劉邦軍勢非常危急，部將紀信於是引兩千軍乘黃車假扮劉邦出城，說劉邦願意投降，項羽趕來見到紀信問劉邦在哪，紀信說劉邦已經逃走了，項羽於是將紀信燒死。
公元前203年(漢四年)，項羽攻下滎陽，處死滎陽守將周苛、樅公，而劉邦走宛、葉，派人說服英布背叛項羽，進入成皋，項羽得知後迅速率兵前來攻打，奪下成皋，一路西進，劉邦逃亡鞏縣，派重兵阻擋，項羽無法挺進。
此時，彭越渡河攻擊東阿，楚將薛公兵敗身死，項羽於是親自率軍攻打彭越，彭越敗走，但成皋卻被劉邦趁機奪下，項羽回軍與劉邦對峙於廣武，相持了幾個月，項羽向劉邦單挑，但劉邦不肯，項羽於是派壯士出來挑戰，但被樓煩人射殺，項羽大怒，身披鎧甲手持長戟來挑戰，樓煩人準備射項羽，項羽怒目而視，將樓煩人嚇得不敢出來。
劉邦聽聞後，出來和項羽對話，項羽又向劉邦挑戰，劉邦不從，項羽以弩射傷劉邦，劉邦退入成皋。
韓信於河北攻破齊、趙等國，並準備進攻楚國，項羽派大將龍且前往進攻韓信，但卻被韓信所破殺，這時彭越又於上谷城復出，項羽大怒，親自前往救援，留大司馬曹咎原地待守，並告誡他不要出戰，只需守住十五日即可。
項羽走後，劉邦軍前來挑戰，曹咎大怒，引兵渡汜水，劉邦軍趁機發動進攻，大破曹咎軍，項羽聽聞曹咎兵敗，引兵而回，這時劉邦軍正於滎陽東圍攻鍾離末，聽到項羽回來了，非常害怕，全部退走。
項羽腹背受敵，又糧草不繼，於是送還劉邦家眷，與劉邦簽訂盟約，以鴻溝爲界，中分天下。
