项羽杀死宋义后，提着宋义的人头走出营帐，号令军中：“宋义与齐国私通，背叛楚国，我奉楚王之命，已把他斩首了。”众将士对宋义多有怨言，又见项羽高大勇猛，顿时人人生畏。几个将士应命道：“现在将军诛乱有功，应该代任上将军，统率全营。”项羽接着说：“这也须禀明我王，静候旨意。”将士又说道：“军中不可无主，将军不妨暂代职务，再等候王命也不迟。”项羽就答应了，众人同声称项羽为上将军。
项羽想斩草除根，于是派遣心腹将士赶上宋襄，将他杀死。然后令属将桓楚禀报怀王，谎称宋义父子谋反，已被众军士杀死。怀王明知项羽有心夺权，但又不能制伏他，只好将错就错，派遣使臣传命，任项羽为上将军。一朝权在手，就把令来行。项羽派遣当阳君英布及蒲将军等，领兵两万，渡河前进，自己为后应。
赵将陈余自从被秦军打败，不敢与秦争锋，只是征集常山几万士兵，屯驻在巨鹿城北，虚张声势。秦兵得到王离相助，饷足兵多。巨鹿城内日夜不安，守兵逐日伤亡，粮草逐日减少。赵相张耳焦灼异常，多次派人偷偷出城，催促陈余前来相助，陈余畏战不前。张耳更加惶急，又命张黡、陈泽二将前去责备陈余：“张耳与你本是刎颈之交，发誓同生共死。现在赵王与张耳困坐围城之中，朝不保夕，只指望你前来解困。你拥兵数万，却不肯相救，岂不是有负前盟？如果诚心践约，何不速速与秦军决一胜负？死中也许能求生，请你三思。”陈余喟然道：“不是我不想营救，只是兵力不足，冒昧前进，有败无胜。陈余之所以不敢轻易冒死，实是想为赵王、张耳日后报仇啊。现在如果去与敌人交战，就像拿着肉去喂老虎，有什么好处？”张黡、陈泽道：“事已至此，应该以死践约，后事也无暇顾及了。”陈余又接着说：“依我之见，同死终归无益。你们如果想尽忠，何不先去试一试？”张黡、陈泽齐声道：“你如果拨兵相助，那有什么不敢的？”陈余于是拨兵五千，随二人出战。张黡、陈泽虽嫌兵少，但最终没有开口。二将把生死置之度外，领着五千士兵向秦营杀去。秦军开城迎战，拥出千军万马，来打张黡、陈泽。张黡、陈泽虽然拼命抵抗，但秦兵越来越多，终落得全军覆灭，一命归天。
秦兵更加振奋，巨鹿更加危急。燕、齐各国因赵使一再求救，都派兵前去支援。但由于害怕秦兵，只是远远地驻扎，不敢轻举妄动。陈余也很担忧，听说楚兵已经出发，但过了这么久还没有来到，只好派人敦促。项羽正准备进兵，得到英布、蒲将军的报告，说前锋还算顺利，请后军接应等。项羽让赵使先回去禀报，随后带着大队人马渡河。刚到达对岸，项羽便下令沉船，只命令士兵带三天的口粮，与秦兵决一死战，不求生还。将士个个怀着必死的念头，向前奔去。
走了半天，就与英布、蒲将军相遇。秦将王离等人听说楚军远来，料他们有些胆力，所以不敢轻视。留一些将士继续围城，命苏角守住甬道，然后才放心大胆地去攻打楚军。离城有一里多时，碰到楚军前队，秦军慌忙布阵，哪知前队的统帅就是项羽，他将槊一扬，楚将楚兵便向秦阵拥来。项羽跃马入阵，王离率兵拦截，竟被杀退。项羽的一杆长槊使得神出鬼没，不可捉摸，秦阵里面，只见他一道槊影七上八下，戳倒人马无数。王离知道抵挡不住，骑马后退，项羽步步紧逼。这下激怒了王离，他仗着人多势众，翻身再战，可项羽的将士越战越勇，直杀得山摇地动，天日无光。王离三进三退，只好奔回本营。
章邯见王离战败，亲自前来支援秦军，与楚军决战。这时候各国援军，都在观战。遥见秦、楚将士渐渐接近。秦兵人马雄壮，差不多如泰山一般聚成一堆；楚军衣服简陋，三三五五，各自成队，也没有什么阵势便向秦垒中冲来。各国将士都以为楚军必败无疑，哪知项羽是杀星下凡，楚军也都拼着性命上前争杀，以一当十，以十当百，喊声动天地，怒气冲斗牛。不但秦兵挡不住，吓得胆战心惊，就是观战的将士，也目瞪口呆，不寒而栗。章邯本已在项羽手中打过败仗，此次见楚军更加厉害，连忙率兵退下，他的部下十成中已丧失了三五成。项羽见章邯退去，才令部众下回营休息，到了夜间，仍然严阵以待。
过了一夜，项羽令军士吃过干粮，再次进攻。项羽下令道：“今天若不打败秦兵，粮食就要断绝了，是死是活，就在今天。众将士一定要努力！”众将士齐声说是，潮水一般从营中拥出，直奔秦军。秦将章邯硬着头皮出来迎战，无奈他的部下已经吓坏了，任章邯如何激励，总是不能抵挡楚军。章邯多次下令前进，部下进一步，退两步，进两步，退四步，直至溃不成军。
项羽直达巨鹿城下，与秦兵先后大战已有九次。秦兵屡战屡败，章邯逃回城南大营，王离、涉间勉强守住本寨，不敢出头。项羽命令英布、蒲将军堵住敌人甬道，自己率兵攻打王离、涉间。大军一到，秦军营门立破，王离想逃跑，却迎面碰到项羽，不到三个回合，就被活捉。涉间见王离被擒，自知死在眼前，索性放起火来，把营垒烧净，自己也葬身火海，变成一段黑炭。
项羽见秦营火起，吃了一惊，忙令军士后退。一会儿火势渐小，秦营已变成一片焦土，秦兵非死即降。各国军将这才陆续聚集，求见项羽，表示愿同去攻打章邯的军队。项羽笑着说：“这时才来见我吗？”说完，命令各国军将在自己营前，等候传见。过了很久，项羽才召见各国军将。各军将正要入营，忽然看见有一队人马拥着两员大将踏步前来。其中一个大将手持长枪，枪上挑着一个血淋淋的首级，十分恐怖。
各国将领惊慌不已，问明楚军，才知进营的二将就是英布、蒲将军，所拿的人头是秦将苏角的。众将听了，更加恐慌，跪倒在营门，爬到项羽座前俯伏报名，不敢仰视。项羽令他们起身，各将叩头称谢，才慢慢站起。众人齐声说：“上将神威，古今罕有，我等情愿听从指挥！”项羽也不谦让，回答说：“承蒙各位将军厚爱，项羽恭敬不如从命，众位暂且回营，等有战事，自会通报你们。”各将一齐告退。过了一会儿，赵王及赵相张耳出城到项羽营中表明谢意。
张耳还在恼恨陈余，不等回城便前往陈余营中，责备他见死不救。又问起张黡、陈泽二人，陈余说：“张黡、陈泽劝我出去应战，我认为这样做，只会白白送死，他二人定要出战。我于是调拨五千人随他们同去，结果全军覆灭，两人都死了，真是可惜！”张耳顿时变了脸色，怀疑道：“恐怕不是这样吧。”陈余说：“我与他们无冤无仇，绝不至于暗中加害他们，况且他们出战，众人都知道，也并非我一人可以捏造的，你不要怀疑。”张耳总是不相信，唠唠叨叨说个不停，陈余恼羞成怒，便把将印解下交给张耳，张耳不想与陈余决裂，没有接受。陈余把将印放在案上，出外如厕。张耳的随从私下对张耳说：“古人有言，上天赐予的东西，如果不接受，反而会受到惩罚。现在陈将军把将印给你，你如果不接受，恐怕违反了天意，这是不祥之兆，你何必推辞呢？”张耳于是取过将印挂在自己身上。等到陈余回来，看见张耳居然拿了将印，更加恼怒，便率领几百人悻悻离去，散居在沿河一带，捕鱼猎兽，自寻生路。
陈余离开后，张耳身兼将、相二职，收揽陈余部下，仍奉赵王歇还居信都，自己带兵随从项羽一同攻秦。项羽逼近章邯，章邯在棘原固垒自守，部下还有二十多万。项羽又想率兵猛攻，老将范增说章邯粮草用尽，自然会退，这样省得多费兵力。项羽于是在漳南安营扎寨。章邯也不敢出战，派人到咸阳陈述败状，请二世定夺。
赵高独揽大权，竟将章邯的奏报搁置不顾，二世当然不知道。后来一群宦官宫妾交头接耳，谈论章邯战败的消息，被二世听到。二世便召来赵高，问起军事，赵高启奏道：“现在朝廷兵马多归章邯一人调遣，章邯也没有什么军报。不过近日传来风声，说他损兵折将，臣正准备上奏，不料陛下已经全部知晓。臣想关东群盗，多是乌合之众，为何章邯手握重兵，却扫荡不平？请陛下下诏责罚。”二世听了，仍认为赵高对自己忠心不二，便派人颁诏出去。其实赵高是猜忌章邯，以为他暗通内线，禀明二世，所以将纵盗玩寇的罪名，全推在他身上。
章邯接读诏书，又恼又怕，只好派长史司马欣速回咸阳，面奏一切。司马欣不敢怠慢，星夜入都，求见二世。哪知二世已经很久不临朝了，殿内只有赵高做主，听说章邯差人到来，故意让他在外面等候。司马欣只好耐心待着，过了三天，仍不见二世召见。不得已贿赂门吏，探问情况。门吏才告知他缘由，无非是说丞相赵高忌恨章邯等。司马欣担心自己受到连累，从小路奔回棘原。赵高听说司马欣走了，便派人从官道赶去追捕，却杳无踪迹，白跑了几十里。司马欣奔回本营，向章邯禀明情况。章邯听到司马欣的话，更加忧愁，但一时又想不出办法，只能闷坐营中，嗟叹不已。
无奈之下，章邯派候官始成到项羽营中请和。项羽拍案大怒，喝令左右将始成赶出营门。始成踉跄回报，章邯愁上加愁。正在这时，突有探骑禀报说蒲将军带领楚兵要来攻营了。章邯忙说道：“不要让他靠近我的营帐！”一面说，一面派兵出去堵截。才过半天，便有败兵跑进来报告：“楚兵锐不可当，我军打他不过，只好退回，请主帅速派兵增援。”
章邯一想，项羽不来总还可以抵挡，不如自己亲去迎敌。于是披挂上马，率兵前进，在汗水岸旁与楚军打了一两个时辰，不分胜负。忽然听到楚军后面喊声震地，鼓角喧天，竟是项羽领着大队人马亲自杀到。章邯不禁心慌，秦兵越来越胆怯，纷纷倒退。说时迟、那时快，楚军已突过战线，冲破秦兵阵脚，秦兵顿时大乱，四散奔逃，章邯也掉头逃跑。好容易逃回大营，士兵已伤亡无数，幸好楚军只追赶了几里便退了回去。章邯收拾残兵，勉强防守。
章邯六神无主，都尉董翳劝章邯向楚乞降，章邯皱着眉头说：“项羽记念前仇，不肯收纳，该怎么办呢？”董翳道：“可以派司马欣前去。”章邯于是召来司马欣，司马欣也不推辞，拿着书信就去了。不久，便得到司马欣的回报，说项羽已不念旧仇了。原来，司马欣曾做过栎阳狱吏，救过项梁，与项氏本有交情。开始项羽不肯立即答应，后来经范增从旁劝解，项羽才答应司马欣的请求，与司马欣订约，决不加害章邯。于是章邯与司马欣、董翳等人，到洹水南岸等候项羽，解甲乞降。
