先前，宋義在路上遇見的那位齊國使者高陵君顯正在楚軍中，他求見楚王說：「宋義曾猜定武信君的軍隊必定失敗，沒過幾天，就果然戰敗了。在軍隊沒有打仗的時候，就能事先看出失敗的徵兆，這可以稱得上是懂得用兵了。」楚懷王召見宋義，跟他商計軍中大事，非常欣賞他，因而任命他為上將軍；項羽為魯公，任次將，范增任末將，去援救趙國，其他各路將領都隸屬於宋義，號稱卿子冠軍。部隊進發抵達安陽，停留四十六天不向前進。項羽說：「我聽說秦軍把趙王包圍在鉅鹿城內，我們應該趕快率兵渡過黃河，楚軍從外面攻打，趙軍在裡面接應，打垮秦軍是確定無疑的。」宋義說：「我認為並非如此。能叮咬大牛的牛虻卻損傷不了小小的蟣虱。如今秦國攻打趙國，打勝了，士卒也會疲憊；我們就可以利用他們的疲憊；打不勝，我們就率領部隊擂鼓西進，一定能殲滅秦軍。所以，現在不如先讓秦、趙兩方相鬥。若論披堅甲執銳兵，勇戰前線，我宋義比不上您；若論坐於軍帳，運籌決策，您比不上我宋義。」於是通令全軍：「兇猛如虎，違逆如羊，貪婪如狼，倔強不聽指揮的，一律斬殺。」又派兒子宋襄去齊國為相，親自送到無鹽，置備酒筵，大會賓客。當時天氣寒冷，下著大雨，士卒一個個又冷又餓。項羽對將士說：「我們大家是想齊心合力攻打秦軍，他卻久久停留不向前進。如今正趕上荒年，百姓貧困，將士們吃的是芋艿摻豆子，軍中沒有存糧，他竟然置備酒筵，大會賓客，不率領部隊渡河去從趙國取得糧食，跟趙合力攻秦，卻說『利用秦軍的疲憊』。憑著秦國那樣強大去攻打剛剛建起的趙國，那形勢必定是秦國攻佔趙國。趙國被攻佔，秦國就更加強大，到那時，還談得上什麼利用秦國的疲憊？再說，我們的軍隊剛剛打了敗仗，懷王坐不安席，集中了境內全部兵卒糧餉交給上將軍一個人，國家的安危，就在此一舉了。可是上將軍不體恤士卒，卻派自己的兒子去齊國為相，謀取私利，這次不是國家真正的賢良之臣。」項羽早晨去參見上將軍宋義，就在軍帳中，斬下了他的頭，出來向軍中發令說：「宋義和齊國同謀反楚，楚王密令我處死他。」這時候，將領們都畏服項羽，沒有誰敢抗拒，都說：「首先把楚國扶立起來的，是項將軍家。如今又是將軍誅滅了叛亂之臣。」於是大家一起立項羽為代理上將軍。項羽派人去追趕宋義的兒子，追到齊國境內，把他殺了。項羽又派桓楚去向懷王報告。楚懷王無奈，讓項羽作了上將軍，當陽君、蒲將軍都歸屬項羽。
項羽誅殺了卿子冠軍，威震楚國，名揚諸侯。他首先派遣當陽君、蒲將軍率領二萬人渡過漳河，援救鉅鹿。戰爭只有一些小的勝利，陳余又來請求增援。項羽就率領全部軍隊渡過漳河，把船隻全部弄沉，把鍋碗全部砸破，把軍營全部燒燬，只帶上三天的乾糧，以此向士卒表示一定要決死戰鬥，毫無退還之心。部隊抵達前線，就包圍了王離，與秦軍遭遇，交戰多次，阻斷了秦軍所築甬道，大敗秦軍，殺了蘇角，俘虜了王離。涉間拒不降楚，自焚而死。這時，楚軍強大居諸侯之首，前來援救鉅鹿的諸侯各軍築有十幾座營壘，沒有一個敢發兵出戰。到楚軍攻擊秦軍時，他們都只在營壘中觀望。楚軍戰士無不一以當十，士兵們殺聲震天，諸侯軍人人戰慄膽寒。項羽在打敗秦軍以後，召見諸侯將領，當他們進入軍門時，一個個都跪著用膝蓋向前走，沒有誰敢抬頭仰視。自此，項羽真正成了諸侯的上將軍，各路諸侯都隸屬於他。
章邯的軍隊駐紮在棘原，項羽的軍隊駐紮在漳河南，兩軍對陣，相持未戰。由於秦軍屢屢退卻，秦二世派人來責問章邯。章邯害怕了，派長史司馬欣回朝廷去請示公事。司馬欣到了咸陽，被滯留在宮外的司馬門呆了三天，趙高竟不接見，心有不信任之意。長史司馬欣非常害怕，趕快奔回棘原軍中，都沒敢順原路走，趙高果然派人追趕，沒有追上。司馬欣回到軍中，向章邯報告說：「趙高在朝廷中獨攬大權，下面的人不可能有什麼作為。如今仗能打勝，趙高必定嫉妒我們的戰功；打不勝，我們更免不了一死。希望您認真考慮這情況！」這時，陳餘也給章邯寫了封信，說：「白起身為秦國大將，南征攻陷了楚都鄢郢，北征屠滅了馬服君趙括的軍隊，打下的城池，奪取的土地，數也數不清，最後還是慘遭賜死。蒙恬也是秦國大將，北面趕跑了匈奴，在榆中開闢了幾千里的土地，最終也被殺害於陽周。這為什麼呢？就是因為他們戰功太多，秦朝廷不可能每個人都予以封賞，所以就從法律上找藉口殺了他們。如今將軍您做秦將已三年了，士卒傷亡損失以十萬計，而各地諸侯一時並起，越來越多。那趙高一向阿庚奉承，時日已久，如今形勢危急，他也害怕秦二世殺他，所以想從法律上找藉口，殺了將軍來推卸罪責，讓別人來代替將軍以免去他自己的災禍。將軍您在外時間長久，朝廷裡跟您有嫌隙的人就多，有功也是被殺，無功也是被殺。而且，上天要滅秦，不論是智者，還是愚者，誰都明瞭。現在將軍您在內不能直言進諫，在外已成亡國之將，孤自一人支撐著卻想維持長久，難道不可悲嗎？將軍您不如率兵掉轉回頭，與諸侯聯合，訂立和約一起攻秦，共分秦地，各自為王，南面稱孤，這跟身受刑誅，妻兒被殺相比，哪個上算呢？」章邯猶疑不決，秘密派軍候始成，到項羽那裡去，想要訂立和約。和約沒有成功，項羽命令蒲將軍日夜不停地率兵渡過三戶津，在漳河之南駐紮下來，與秦軍交戰，再次擊敗秦軍。項羽率領全部軍兵在汙（yu，於）水攻擊秦軍，把秦軍打得大敗。

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章邯又派人來求見項羽，想訂和約。項羽召集軍官們商議說：「部隊糧草不多，我想答應他們來訂約。」軍官們都說：「好。」項羽就和章邯約好日期在洹（huan，桓）水南岸的殷墟上會晤。訂完了盟約，章邯見了項羽，禁不住流下眼淚，向項羽述說了趙高的種種劣行。項羽封章邯為雍王，安置在項羽的軍中。任命司馬欣為上將軍，統率秦軍擔當先頭部隊。

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部隊到了新安。諸侯軍的官兵以前曾經被征徭役，駐守邊塞，路過秦中時，秦中官兵很多人對待他們不像樣子，等到秦軍投降之後，諸侯軍的官兵很多人就藉著勝利的威勢，像對待奴隸一樣地使喚他們，隨意侮辱。秦軍官兵很多人私下議論：「章將軍騙我們投降了諸侯軍，如果能入關滅秦，倒是很好；如果不能，諸侯軍俘虜我們退回關東，秦朝廷必定會把我們父母妻兒全部殺掉。」諸侯軍將領們暗地訪知秦軍官兵的這些議論，就報告了項羽。項羽召集黥布、蒲將軍商議道：「秦軍官兵人數仍很多，他們內心裡還不服，如果到了關中不聽指揮，事情就危險了，不如把他們殺掉，只帶章邯、長史司馬欣、都尉董翳（yi，益）進入秦地。」於是楚軍趁夜把秦軍二十餘萬人擊殺坑埋在新安城南。
項羽帶兵西行，要去奪取平定秦地。到了函谷關，關內有士兵把守，沒能進去。又聽說沛公已經攻下了咸陽，項羽非常生氣，就派當陽君等攻打函谷關。這樣項羽才進了關，一直到戲水之西。當時，沛公的軍隊駐紮在霸上，沒能跟項羽相見。沛公的左司馬曹無傷派人告訴項羽說：「沛公想在關中稱王，讓秦王子嬰為相，珍奇寶物都佔為己有了。」項羽大為憤怒，說：「明天準備酒食，好好犒勞士卒，給我把沛公的部隊打垮！」 這時候，項羽有兵卒四十萬，駐紮在新豐鴻門；沛公有兵卒十萬，駐紮在霸上。范增勸項羽說：「沛公住在山東的時候，貪圖財貨，寵愛美女。現在進了關，財物什麼都不取，美女也沒親近一個，看這勢頭他的志氣可不小啊。我讓人覘望他那邊的雲氣，都呈現為龍虎之狀，五色斑斕，這是天子的瑞氣呀。希望您趕快進攻，不要錯失良機！」

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