项羽分封不公，引起田荣和陈余的极大愤怒。他们于陈胜起义不久，便积极响应，参加反秦战争。论战功，他们有资格封王。但是，由于他们不听项羽的调遣，未被封王。汉元年（公元前206 年）五月，田荣首先起兵反项羽，击败齐王田都，击杀胶东王田市，济北王田安，夺取三齐，自立为齐王。田荣赐彭越将军印，令其反于梁地，扰楚。陈余和张耳本为刎颈之交，后来变成死敌。抛开他们的个人恩怨，就反秦而论，功绩不相上下。而张耳被封为常山王，陈余仅为三县候。他愤怒地说：“张耳与余功等也，今张耳王，余独侯。此项羽不平。”①愤怒之下，他向田荣请兵击张耳。田荣为扩大反项羽的势力，便遣兵助陈余击张耳。张耳大败，投奔刘邦。陈余迎代王歇，复立为赵王。赵王歇立陈余为代王。楚霸王的霸局被田荣和陈余破坏了。项羽大怒，遣萧公角击彭越，自己率兵击田荣。项羽向九江王英布征兵，英布装病不去，只遣“四千人”随行，项羽由此怨恨英布。

　　八月，刘邦乘项羽征战田荣，一举击败章邯。楚汉战争开始了。然后，刘邦遣将略定陇西、北地、上郡。随后，令薛欧等出武关，继续东进，迎接太公、吕后。项羽发兵拒于阳夏，并以故吴令郑昌为韩王，堵截汉兵东进。汉二年（公元前205 年）冬，项羽败田荣于城阳。田荣走平原，被当地人杀害。项羽烧夷齐城郭室屋，坑田荣降卒，系虏其老弱妇女，徇齐至北海，多所残灭。齐人相聚而叛之。田荣弟田横收齐亡卒，得数万人，起于城阳，继续与楚战斗。项羽进不能胜，退又不甘心，兵力被陷在齐。三月，刘邦自临晋渡河，至洛阳，采纳新城三老董公的建议，为义帝发丧。刘邦“袒而大哭”，以“杀主背义”的罪名，号召诸侯共同讨伐项羽。四月，刘邦率诸候兵五十六万人，以迅雷不及掩耳之势攻占楚都彭城，尽收项羽的美人财宝。项羽闻讯，率精兵三万，回救彭城，大败汉军。汉军坠入泗水淹死的、被杀的达十几万人。项羽追至睢水，再歼汉军十几万人，尸体塞满河道，致使“睢水为之不流”。刘邦所率几十万大军，死散殆尽。他被项羽包围，侥幸率数十骑突围。路遇儿子刘盈与女儿鲁元公主，乘车共行。楚兵追急，刘邦三次把他们踢下车来。滕公不忍，一次次把他们扶上车。最后刘邦急得想把滕公杀了，丢掉儿女，轻车逃命。最终他们虽然幸免于难，但是，太公和吕后成了项羽的俘虏。刘邦逃到荥阳，萧何征发的关中老弱，及韩信所遣士卒，先后赶到，又有部分散卒回归，刘邦得以重整军容。

　　项羽追至荥阳，刘邦迎战于城南，双方互有胜负。项羽不能越过荥阳而西，刘邦也无力东进，这里成了楚汉相争的主战场。汉三年（公元前204 年），项羽多次破坏汉的粮道。汉军给养困乏，军心动摇。刘邦请求以荥阳为界，握手言和。项羽欲答应，范增曰：“汉易与耳，今释弗取，后必悔之。”项① 《史记·张耳陈余列传》。

　　羽纳其言，急围荥阳。刘邦恐惧，用陈平之计，离间项羽与范增的关系。项羽遂疑范增，稍夺其权。范增气愤地说：“天下事大定矣，君王自为之，愿赐骸骨归卒伍。”范增走，未至彭城，发病而死。

　　刘邦被困在荥阳，处境十分危险。纪信扮作刘邦，乘天子辇，率二千多名妇女夜出东门，欺骗项羽说：“城中食尽，汉王降。”楚军听说刘邦降，欢呼雀跃，纷纷跑到东城观看。刘邦乘机率数十骑从西门出城，逃往成皋。项羽发现受骗，把纪信烧死。

　　几经挫折之后，刘邦无力继续战斗，退回关中。从袁生之计，南走宛叶。项羽随即追至。刘邦坚壁不战。这时，彭越渡过睢水，大败楚将项声、薛公于下邳。项羽被迫东击彭越。刘邦乘机北走，败终公，复取成皋。项羽已破彭越，回兵夺取荥阳，杀周苛 公，虏韩王信。然后，兵围成皋。刘邦无力固守，与滕公出北门，渡河，走脩武，“得韩信军”①。刘邦遣刘贾率二万人，数百骑，渡白马津，入楚地，助彭越，“烧楚积聚”，下梁十余城。项羽再次被迫东击彭越，一路节节胜利，夺取陈留、外黄等十余城。

　　汉四年（公元前203 年），刘邦乘项羽东击彭越，围攻成皋。本来项羽告诫守将曹咎：“谨守成皋。若汉挑战，慎勿与战，无令得东而已。”开始刘邦挑战，曹咎不应。后刘邦一日数次挑战，并羞辱曹咎胆小像妇女。曹咎终于顶不住了，他不顾项羽的训令，率军渡汜水，欲与刘邦决战。曹咎军刚渡一半，刘邦发动进攻，大败楚军。守将曹咎、长史翳、塞王欣皆自杀。刘邦再得成皋，驻军广武，就食敖仓。项羽已破彭城，回军广武，与汉对峙。楚汉数年征战，使“丁壮苦军旅，老弱罢转漕”，百姓厌战。项羽也想早日结束战争，便把太公置于东广武高俎上，告刘邦说：“今不急下，吾烹太公。”刘邦却说：“吾与项羽俱北面受命怀王，曰‘约为兄弟’，吾翁即若翁。必欲烹而翁，幸分我一杯羹。”项羽大怒，欲烹太公，经项伯劝阻而止。以刘邦的父亲作筹码，无效，项羽提出与刘邦决战。刘邦笑谢说：“吾宁斗智，不能斗力。”项羽反复要求决战。刘邦列举了项羽的十大罪状。第一，负约封他为汉王。第二，矫命杀卿子冠军宋义。第三，已下赵，不回报，擅自将兵入关。第四，烧毁秦宫，掠夺财物。第五，杀秦降王子婴。第六，坑秦降卒二十万，王其降将。第七，分封不公。第八，夺占义帝彭城，多占封地。第九，杀义帝。第十，弑主，杀降，为政不平，主约不信，故天下不容，大逆不道。项羽怒不可遏，伏弩射中刘邦胸。刘邦急扪足曰：“虏中吾指！”①他带伤慰劳将士，而后走成皋。