于是刘邦为义帝发丧，袒身大哭，哀临三日。并向各诸侯派遣使者，说：“天下共立义帝，北面事之。而项羽杀义帝于江南，大逆不道!寡人悉发关中兵，收三河勇士，顺江、汉之水而南下，愿同诸侯一起，诛灭楚国杀死义帝的凶手!”
使者到了赵国，陈余说：“汉王杀了张耳，我就率军跟从。”于是刘邦找了一个和张耳长得像的人，斩了头给陈余送去。陈余于是派兵助汉。
14田荣的弟弟田横，集结溃散的齐兵，得数万人，声势复振，在城阳起事。夏，四月，立田荣的儿子田广为齐王，以抵御楚军。项羽于是滞留下来，连着打了几仗，未能战胜。虽然接到消息，知道汉军正向东杀来，但是希望解决了齐国，再去收拾刘邦。于是刘邦得以集结诸侯各军共五十六万人伐楚。到了外黄，彭越率领他的部队三万人归汉。刘邦说：“彭将军收魏地得十余城，急于立魏国之后为王，如今西魏王豹，正是魏王后代!”于是拜彭越为魏相国，全权率领魏国军队，略定魏地。
项羽听说后，留下诸将和齐国作战，自将精兵三万人南下，经过鲁，穿过胡陵，直抵萧。这日清晨，发动攻击，一路杀到彭城，到了中午，汉军崩溃，挤挤攘攘投入榖水、泗水，被杀死、淹死、踩死的，有十余万人。汉军都向南逃往山区，楚军又追击到灵璧以东的睢水河岸，汉军退却，被楚军挤压，十余万士卒都被挤入睢水，水为之不流。楚军将刘邦重重包围了三圈。
正在危急时刻，突然狂风大作，从西北而起，吹断树木，吹毁房屋，扬起沙石。虽是中午时分，却昏黑如同午夜，楚军被吹得大乱坏散。刘邦这才乘机率几十个骑兵逃走。他本想经过沛县时，带上家属，但因楚军也派人去抓捕刘邦全家，所以家里人都跑了，未能和刘邦相见。
刘邦在路上碰见他的一双儿女，就是后来的汉惠帝和鲁元公主，就把他们带上车一起走。楚军骑兵在后面追得紧，刘邦急了，便要把两个孩子推下车，轻车前进。当时负责驾车的夏侯婴马上停车，把两个孩子抱上车。如此反复，搞了三回。夏侯婴说：“如今事态虽然紧急，但是马也累了，跑不快，自己的孩子怎么能不要？”于是慢慢往前走。刘邦大怒，十几次想斩了夏侯婴。但夏侯婴态度坚决，总算把两个孩子保护了下来。
这时审食其跟从太公、吕后，从小道追赶刘邦。结果没遇到汉军，反而遭遇楚军，被擒了。项羽把他们作为人质，关押在军中。
吕后的哥哥周吕侯吕泽为汉将，屯兵在下邑。刘邦赶到下邑，收了吕泽的部队，重新集结。诸侯都背叛汉国，重新归附项羽。塞王司马欣、翟王董翳，也都去投降了项羽。
15田横进攻田假。田假逃往楚国，楚军杀了田假。田横于是又重新平定了齐国全境。
16刘邦对群臣说：“函谷关以东，我不要了，你们看谁能与我一起破楚，关东就都归他!”张良说：“九江王英布，是楚国枭将，和项羽有矛盾。彭越和齐国联合，在魏地反楚。这两人可以立刻派上用场。您的大将中，唯有韩信可以成大事，独当一面。大王要把关东交出去，就交给这三人，一定可以击破西楚!”
当初，项羽攻打齐国，到九江征兵。九江王英布称病不去，只派一个将领，带了几千人来。汉军在彭城击破楚军，英布又称病不来救援。项羽由此怨恨英布，数次派使者责备，召英布来见面。英布恐惧，不敢去。项羽当时北忧齐、赵，西患汉军，跟他站在一边的只有九江王。他又看重英布的才干，始终想任用他，所以也没有发作攻打。
刘邦从下邑移师到砀，又到虞，对左右说：“你们这些人啊!真是不足以与我谋划大事!”谒者随何说：“陛下此话怎讲？”刘邦说：“谁能替我出使九江，让英布发兵攻楚？只要能拖住项王几个月，我取天下就百分之百成功!”随何说：“请派我去!”于是刘邦派二十人跟他去九江。
楚军骑兵很强，刘邦在军中遴选可以做骑兵将领的人，大家都推举之前的秦军骑士，重泉人李必、骆甲。刘邦要拜二人为将，李必、骆甲都说：“臣等是秦国人，恐怕得不到大家的信任，希望大王任命一个您左右善骑者为将，我们做他的副将。”于是拜灌婴为中大夫令，李必、骆甲为左右校尉，将骑兵击楚骑于荥阳东，大破之。楚军由此不能过荥阳以西。刘邦驻军荥阳，修筑甬道，直通黄河渡口，以运输敖仓之粮。
18周勃、灌婴等对刘邦说：“陈平虽然长相英俊，但是肚子里未必有料。臣等听说陈平在家的时候，和他的嫂嫂私通。他先在魏国做官，混不下去，跑到楚国，还是不行，又跑到汉国。如今大王您尊崇他，让他做护军。臣听说他收受诸将贿赂，钱给得多的就给好位置，钱给得少的就给差位置。这陈平是反复之乱臣，希望大王明察!”刘邦听了，对陈平产生怀疑，于是把介绍人魏无知召来问话。魏无知说：“我向您举荐的，是他的才能；您现在问我的，是他的品德。假如有一个人，有尾生、孝己那样的美德，但是对如今战场的胜负，毫无助益，陛下能用他吗？楚汉相争，臣举荐奇谋之士，只看他的计谋是否对国家有利。至于他和他嫂嫂有什么关系，以及是不是收了谁的钱，有什么好操心的呢？”刘邦没有接受魏无知的解释，又把陈平召来质问：“先生侍奉魏王意不相投，侍奉楚王也离开了，如今又来跟着我，这是不是有点三心二意啊？”陈平说：“臣侍奉魏王，魏王不能用我的建议，所以去侍奉楚王。而楚王呢，他又不能相信别人，他所用的人，不是姓项的，就是他妻子家的兄弟，虽有奇士，也不能用。听说大王能用人，所以我来归附大王。我光着身子来，不收钱就没有活动经费。如果我的建言献策，有可以采用的，就希望大王施行；如果没有什么可用之处，我收的钱都还在，就请全部交公，让我辞职回家吧!”刘邦于是向陈平道歉，再厚厚赏赐，拜为护军中尉，督查全体官兵。诸将再也不敢打他的小报告了。
【王夫之曰】
项羽的败因，韩信所说的舍不得封赏还不是关键，陈平所言才是核心。那么，项羽为什么不能信任别人呢？因为他自己就是以欺诈起家的。他侍奉怀王，杀掉了怀王；他侍奉宋义，杀掉了宋义；刘邦入关该封关中王，他把刘邦撵到汉中；田荣的部下投降他，他把他们坑杀，又掠夺他们的家乡。欺诈反复之人，就会担心别人也对自己欺诈反复；残暴好杀之人，仇敌太多不得不防。所以项羽左顾右盼，只有自家兄弟和姻亲之人可以信任。否则，如果把权力给了外人，自己不就成了怀王，成了宋义了吗？所以他惴惴不安，疑神疑鬼，梦里全是喊打喊杀的声音，怎能不疑心天下？但是，他的疑心救不了他。他的亲叔叔项伯，是刘邦的心腹；最后乌江自刎取他头颅的吕马童，是他的故人。在垓下大败之余，最后跟他死在一起的三十余骑，有他的兄弟姻亲吗？
【华杉讲透】
杰出的领导者没有什么“自己人”，只要你公平正义，那么所有人都是你的自己人。如果只用“自己人”，那是结党营私，不是天下之主。如果只用自己家人，那是最愚蠢的了，因为自己家人，一点都不比“外人”更可靠。所谓翻脸的朋友比敌人更可怕，反目的家人又更超过翻脸的朋友。家人的团结既不是天生的，也不是免费的，还不是永续的，而是需要不断建立的，是要靠你的品德修养才能凝聚的。如果你能凝聚家人，自然就能凝聚他人、凝聚国家，这就是修身、齐家、治国、平天下的道理，一切都在你自己身上。所谓可靠，是你对大家可靠，你是领导者，大家都依靠你嘛!你可靠，则人人都可靠，这就是王夫之说的“人皆可驭”，人人都乐于归你驾驭。你不知道人家要找一个“明主”多难啊!一点也不比你找一个人才容易，所以要相互珍惜。反过来，如果你对于大家来说不可靠，那你自己都不诚心诚意给人家依靠，还想让别人忠心耿耿给你依靠吗？
19魏王豹谎称母亲生病，回家探望。到了魏都平阳，却即刻封锁渡口，投降楚国。
20六月，刘邦回到栎阳。
21六月六日，立刘盈为太子。赦免犯人。
22汉军引水灌废丘，守军投降，章邯自杀。至此平定雍国全境，设置中地郡、北地郡、陇西郡。
23关中发生大饥荒，一斛米卖到一万钱，甚至出现了人吃人的惨事。政府下令，鼓励饥民逃荒到蜀和汉中就食。
当初秦国灭亡的时候，各方豪杰都争相夺取金银珠宝，只有宣曲任姓人家，始终收购囤积粮食。等到楚汉在荥阳对峙，人民不得耕种，发生大饥荒时，土豪们的金银财宝就都交给任家买粮了。任氏一跃成为巨富，富了好几代人。
24秋，八月，刘邦返回荥阳，命萧何留守关中，辅佐太子，制定法令规章，建立宗庙、社稷、宫室、县邑，事情有来不及汇报的，全权由萧何决定，等到刘邦回来，再补充汇报。萧何统计关中的户口，各地按户口多少征粮征兵，转运供应军队，从未匮乏和断绝，给前线以有力的支持。
25刘邦派郦食其去游说魏王豹，召他回来。魏王豹不听，说：“汉王傲慢，经常侮辱别人的人格，辱骂诸侯和群臣，就跟骂他的奴隶一样，我这辈子再也不想见到他!”于是刘邦以韩信为左丞相，与灌婴、曹参一起率兵伐魏。
刘邦问郦食其：“魏军大将是谁？”答曰：“柏直。”刘邦说：“这儿乳臭未干，怎么挡得了韩信!”又问：“骑兵将领是谁？”答曰：“冯敬。”刘邦说：“哦，是秦将冯无择的儿子，虽然贤能，但是挡不住灌婴。”又问：“步兵将领是谁？”答曰：“项它。”刘邦说：“挡不住曹参，我可以高枕无忧了。”韩信也问郦生：“魏军会不会用周叔作统帅？”郦生说：“是柏直。”韩信说：“竖子耳!”于是进兵。
这一段对话，生动地体现了郦食其杰出的情报工作。《孙子兵法》说：“凡军之所欲击，城之所欲攻，人之所欲杀，必先知其守将、左右、谒者、门者、舍人之姓名，令吾间必索知之。”意思是，凡是要攻击对方的军队，攻打对方的城池，杀掉对方的将领官员，一定要知道对方守将是谁，左右亲信、掌管传达通报的官员、守门官吏和近侍官员的姓名，这些都要让间谍弄清楚。郦食其出使魏国，策反未成，但是情报工作做得滴水不漏，回来之后就能做到有问必答。刘邦之得天下，郦食其是有大功的，可惜后来被韩信害死。所以刘邦在完成建国大业后，还很思念郦食其。
魏王豹派重兵在蒲阪设防，监视临晋渡口。韩信于是大张疑兵，广陈船只，假装欲从临晋渡河。然后声东击西，悄悄从夏阳，不用船而用瓮、罐扎成木筏渡过黄河，突袭安邑。魏王豹大惊，引兵迎战。九月，韩信生擒魏王豹，将他押送到荥阳去交给刘邦发落。并平定魏国全境，设置河东郡、上党郡、太原郡。
26汉军在彭城战败，向西撤退之后，陈余察觉张耳没死，之前给他的人头是假的，于是背叛了汉国。韩信平定魏地之后，派人来向刘邦请兵三万人，愿以北举燕、赵，东击齐，南绝楚军粮道。刘邦同意，于是派张耳和他一起，引兵向东，北击赵、代。九月，韩信击破代军，擒代国丞相夏说于阙与。韩信击破代国之后，刘邦又派人收走韩信的精兵，调回荥阳，参加与楚军的作战。