汉王刘邦拜韩信为大将，萧何为丞相，整顿后方，训练人马。公元前206年八月，汉王和韩信率领汉军攻打关中。关中的百姓对“约法三章”的汉王本来有好感，汉军一到，大多不愿抵抗。不到三个月工夫，汉王消灭了秦国降将章邯的兵力，关中地区就成了汉王的地盘。
这一来，可把西楚霸王项羽气坏了。项羽打算发兵往西打刘邦，可是东边也出了事，齐国的田荣轰走了项羽所封的齐王，自立为王，情况比西边更严重。项羽只好先去对付齐国。
汉王刘邦趁项羽和齐国相持不下的时候，一直向东打过来，攻下了西楚霸王的都城彭城，项羽又不得不扔了齐国那一头，赶回来在睢水上跟汉军打了一仗。
汉军大败，掉在水里淹死的不知道有多少，被俘的也不少，汉王的父亲太公和妻子吕后也被楚军俘虏了。
汉王退到荥阳、成皋（都在今河南荥阳县）一带，收集散兵。这时候，萧何从关中调来一支人马，韩信也带着军队来见汉王，汉军才又振作起来。
汉王采取以攻为守的办法，一面守住荥阳，用少数兵力拖住项羽的军队；一面派韩信带领兵马，向北边收服魏国、燕国和赵国。
项羽的谋士范增劝项羽把荥阳迅速攻下来。汉王十分着急。他的谋士陈平原来是从项羽那边投奔过来的，献了一条计策，离间项羽和范增的关系。
项羽是个猜忌心很重的人，听信了谣言，真的对范增怀疑起来。范增十分气愤，对项羽说，“天下的大事已经定了，大王自己好好干吧。我年老体衰，该回老家了。”
范增离开荥阳，一路上又气又伤心，就害了病，没有回到彭城，脊梁上长了毒疮，死了。
范增一死，楚营里没人替霸王出主意。汉军受的压力也减轻了。汉王用少数兵力在荥阳、成皋一带牵制项羽的兵力，让韩信继续攻取北边东边，又叫将军彭越在楚军后方截断楚军的运粮道儿，使项羽的军队不得不来回作战。
楚汉双方就这样对峙了两年多。
公元前203年，项羽自己去攻打彭越，把手下将军曹咎留下来守住成皋，再三嘱咐他千万不要跟汉军交战。
汉王见项羽一走，就向曹咎挑战。一开始，曹咎说什么也不出来交战。汉王就叫兵士成天隔着汜水（流经荥阳西，）朝着楚营辱骂。
一连骂了几天，曹咎实在沉不住气了，就决定渡过汜水，和汉军拚一死战。
楚军兵多船少，只好分批渡河。汉军趁楚兵刚渡过一半的时候，把楚军的前军打败，后军乱了阵，自相践踏。曹咎觉得没有脸再见项羽，在汜水边自杀了。
项羽在东边正打了胜仗，一听成皋失守，又赶到了西边对付汉王。在广武（今河南荥阳县东北）地方，楚汉两军又对峙起来。
日子一久，楚军的粮食接应不上。项羽没法子，就把汉王的父亲绑了起来，放在宰猪的案上搁着，派人大声吆喝：“刘邦还不快投降，就把你父亲宰了。”
汉王知道项羽吓唬他，也大声回答说：“我跟你曾经结为兄弟，我的父亲也就是你的父亲。你要是把父亲杀了煮成肉羹，请分给我一碗尝尝。”
项羽恨得咬牙切齿，真的想把太公杀了，还是项伯劝住了他。
项羽派使者跟汉王说：“现在天下闹得乱纷纷的，无非是你我两个人相持不下，你敢不敢出来跟我比个上下高低。”
汉王要使者回话说：“我可以跟你斗智，不跟你比力气。”
项羽又叫汉王出来，在阵前对话。汉王当面数落项羽的十大罪状，说他不讲信义，杀害义帝，屠杀百姓等等。项羽听得发火了，用戟向前一指，后面的弓箭手一齐放起箭来。汉王赶快回马，胸口已经中了一箭，受了重伤。
他忍住疼，故意弓着腰摸摸脚，骂着说，“贼人射中了我的脚趾。”
左右把汉王扶进了营帐。汉军听说汉王受伤，都着了慌。张良恐怕军心动摇，劝汉王勉强起来，到各军营巡视了一遍，大家才安定下来。
项羽听说汉王没有死，大失所望。接着，韩信在齐地大败楚军，楚军的运粮道又被彭越截断，粮草越来越少。
汉王趁项羽正在为难的时候，派人跟项羽讲和，要求把太公，吕后放回来，并且建议楚汉双方以鸿沟（在荥阳东南）为界，鸿沟以东归楚，鸿沟以西归汉。
项羽认为这样划定“楚河汉界”还不错，就同意了，放了太公、吕后，接着把自己的人马带回彭城。
其实，汉王这次讲和，只是一个缓兵之计，汉王用了张良、陈平的计策，不出两个月，约了韩信、彭越、英布三路人马一齐会合，由韩信统领，一齐追击项羽。楚、汉双方一场最后决战就开始了。