汉三年，刘邦在荥阳城西修筑甬道， 用石子铺地，便于运粮车通过，用以过河取得敖地的粮食。
项羽军多次侵夺甬道，杀败汉军。刘邦见无法取得粮草补充，非常害怕。楚军攻不进荥阳城，就多次切断汉军粮道，刘邦被困荥阳，粮草不足，坚持不下去，于是派使者向项羽请和。
项羽打算同意，范增劝说道：“目前的情势，很容易就能击败汉军，如果现在把他们放走，以后一定会后悔的！”
于是项羽与范增围攻荥阳。刘邦手下的谋士陈平抓住项羽多疑、自大的特点，利用反间计，离间项羽同范增的君臣关系。
楚汉两军相争，不斩来使，双方常有使者往来，传递书信。
项羽的使者来了，刘邦叫手下准备丰盛的筵席招待。刘邦捧着佳肴正要进献，细看使者，故意假装惊讶地说：“我还以为是范增的使者，没想到却是项王的使者。”
立即下令更换佳肴，改以粗疏的饭食供给项羽的使者吃。使者回去禀告项羽，项羽就怀疑范增与汉王有私交，心里提防范增，慢慢夺去范增的权力。
范增大怒，赌气说：“天下事如今大局已定，也用不着我这老头子了，楚王您自己看着办吧。希望您把我这把老骨头赐还给我，让我回乡为民吧。”
项羽也怄气，当场允许范增辞归故里。
范增启程回乡，悲愤交加，还未到彭城，在路上，背上生毒疮发作而死。
项羽继续发动进攻，围攻荥阳，形势十分危急。
刘邦派纪信装扮成自己的模样去楚军诈降，部将纪信于是引两千军马乘坐黄车，假扮刘邦出城，说刘邦愿意投降。
楚军暂时停止攻击，去禀报项羽。刘邦乘机化装成士兵，混在一队骑兵中逃出荥阳。
项羽赶来见是纪信，急忙问刘邦在哪里？纪信说刘邦已经逃走了，项羽大怒，下令将纪信活活烧死！
汉军大部仍然逃回城里，困守荥阳，不肯投降。
为了减轻楚军对荥阳的压力，刘邦率军经武关、宛、叶南进，想引诱项羽南下。
项羽识破刘邦的意图，不追刘邦，尽全力攻下下荥阳，处死荥阳守将周苛、枞公。
刘邦派人说服九江王英布背叛项羽，收编了英布的军队，逃入荥阳以西的成皋。
项羽得知后迅速率兵乘胜追击，夺下成皋，一路西进。刘邦逃亡到成皋南面的巩县，派重兵阻挡，项羽无法挺进。
为配合刘邦，此时韩信派兵到达黄河北岸，遥遥声援荥阳。汉军大将彭越正在进攻项羽后方的下邳 ，项羽被迫率军回救，刘邦乘机收复成皋。
此时，彭越渡河攻击东阿，楚将薛公兵败身死，项羽大怒，亲自率军攻打彭越，彭越败走。
项羽回军与刘邦对峙于广武，相持了几个月。
这一天，项羽亲自出战，指名道姓要刘邦来答话。
刘邦闻报，率领手下文武群臣登上了广武城城楼。
项羽说：“刘邦！楚汉征战多年，将士殒命无数！你若是个汉子，出来与我决斗，我们都不许带人相助，我俩单挑！你若败了，全军投降，天下归楚！我若败了，向你投降，天下归汉！”
刘邦在城楼上背着手，哈哈大笑，说：“项羽，我是汉王，不是莽汉！你难道不曾听说，匹夫受辱，挺身而起，拔刀而斗；君子报仇，十年不晚！你再能打，不过是个匹夫罢了！我怎会上你的当，和你单挑？有本事你来攻城啊？哈哈哈！”
项羽大怒，但是知道广武城坚固，一时半会攻不下来。
项羽又生一计，说：“你既然不敢出战，在众军面前颜面扫地！那么我们各派猛将，决一死战，你敢不敢？”
刘邦笑呵呵地不答话！
项羽手一挥，冲出去两员猛将，扬威耀武地骑着马，在广武城下叫阵。
刘邦看着两员猛将，计上心来，暗暗命令手下的楼烦族人弓箭准备！
楼烦族人善于射箭，汉军中的神射手大多出于楼烦族。
项羽部下两员猛将，骑马炫耀武力，渐渐地靠近了广武城城门。
刘邦看得明白，猛然下令：“放箭！”
楼烦族的神射手乱箭齐发，把两员楚将射成筛子！
项羽暴跳如雷，亲自骑着乌骓马，举着楚戟，身披铠甲，在广武城下来回驰骋，大骂刘邦，命他出来迎战！
刘邦故技重施，命令楼烦族人弓箭准备。
项羽怒目而视，眼睛瞪得像铜铃，将楼烦人吓得不敢露头。
刘邦一看项羽异常勇猛，自忖无人斗得过项羽，干脆传令严守城墙，自己带着部将回府喝酒去了！
项羽回到军中，气愤不已，饮酒解闷。
部下众将陪同饮酒。大将钟离昧献计说：“霸王，刘邦仗着城墙坚固，不肯出战，实在可恶！但是他的家在沛县，父母、妻子都在那里；沛县在我们楚国境内，何不把他的父亲、儿子抓来，逼他投降或者出战？”
项羽大喜，立即调兵五千，命钟离昧领军去抓刘邦家属。
过了几天，钟离昧不辱使命，把刘邦的父亲刘太公和儿子刘盈一起抓来，献给项羽！
项羽大喜，当天下午，带领大军来到广武城下，命令手下抬来一座大鼎，架在干柴上，鼎里加水，煮得沸腾，命士兵喊话，让刘邦出来答话。
刘邦听闻后，上了广武城楼和项羽对话。
项羽得意地大笑，说：“刘邦，你看看这鼎前面绑的是谁！”
刘邦仔细一看，大惊失色，两个五花大绑的人，一个是自己的父亲，一个是自己的儿子！
旁边站着的张良连忙说：“汉王，千万不可露出惊慌的神色！你越是在乎你的亲人，项羽越是可以要挟你！你要装作毫不在乎，项羽反而不会杀害他们！”
刘邦问：“你怎么知道项羽不会下毒手？”
张良笑道：“项羽以你的父亲和儿子要挟你 ，这两个人质活着才有用处，要是杀了他们，还拿什么要挟你？所以大王你要镇定，不管项羽说什么，都别答应他！”
这时项羽仰天一顿狂笑，笑完说：“刘邦！你的父亲和你的儿子的性命，就在于你一句话了！你要么开城投降，要么开城与我决战，否则，我一声令下，你父亲和儿子就会被扔进这大鼎里，煮成肉糜！”
刘邦心惊肉跳，强作镇定，说：“楚霸王，你向来是个铮铮铁汉，怎么今天用上了这种下三滥的手段？是有人教你的吧？当初你我共同举兵，灭掉秦皇朝，你做了楚霸王，我做了汉王。虽然你的地盘比我大，但我们共同伐秦，情同手足，就等于是兄弟！所以我的父亲，就是你的父亲，我的儿子，就是你的儿子！你如果实在要把他们扔进大鼎煮了吃，那么，请分一碗羹肉给我，让我也尝尝味道！”
说完刘邦忐忑不安地蹲了下来，不敢再看那沸水翻滚的大鼎，怕项羽一怒之下真的把父亲刘太公和儿子刘盈煮了吃！
项羽进退两难，愣在那里！真把刘太公和刘盈扔进大鼎煮吧，太残忍，而且刘邦不吃这一套，竟然要分一杯羹吃！不动这爷孙俩吧，又下不了台。
部将钟离昧献计说：“霸王您向来神射，不如由我喊话，把刘邦吸引出来，您趁机射他一箭，或许能要了刘邦的性命！”
项羽大喜，说：“好！你准备喊话！”
项羽说完，弯弓搭箭，瞄准广武城城楼，冲钟离昧歪了歪嘴。
钟离昧对着广武城大喊：“刘邦！刘邦你快来看！你不是要分一碗羹吗？你父亲和儿子都煮熟了，来吃吧！”
刘邦蹲在城楼上忐忑不安，一听喊话，急忙站起来，朝楚军中张望！
项羽大喜，机不可失，一松箭弦，“嗖”地一箭，射向刘邦！
刘邦关切地看着大鼎，自己的父亲和儿子究竟煮了没有？丝毫没有发觉弓箭射来。
幸亏旁边站着的萧何，看到一道黑线扑向刘邦，百忙中把刘邦一推！
这一推，救了刘邦一命，项羽的箭没有射中刘邦的头颅，“扑”地一声射在刘邦肩头！
刘邦大叫一声，往后面栽倒，后面站的张良连忙扶住刘邦，搀着他下了城楼。
萧何赶过来，说：“汉王勿忧，我刚才看了，你父亲和儿子没有被投入大鼎烹煮，还绑着呢！”
刘邦放心下来，嘱托手下众臣严密防守，防备项羽攻城，自己躺在府中养伤。
过了几天，张良来找刘邦，说：“大王，我们不能坐以待毙！我看可以派出使者，联络韩信、彭越两处兵马，袭击项羽的后方，让他不得安宁！”
刘邦采纳，就命张良写书信，盖上自己的汉王大印，派出使者送与韩信和彭越。
韩信在潍水之战中歼灭齐楚联军，完成对楚军侧翼的迂回，接到刘邦书信后，派大将灌婴率领一支军队直奔彭城。
灌婴深入楚国腹地作战，并且协助彭越进攻睢阳县、外黄县等地，再次迫使项羽回兵相救。
项羽大怒，亲自率军前往救援，留下大司马曹咎原地固守，并且告诫他不要轻易出战，只需守住十五日，自己就可以回兵！
但是项羽走后，刘邦听到消息，率军前来挑战。
曹咎遵照项羽的命令坚守不出，刘邦得知后，就下令在曹咎营外搭建高台，每日在台上骂喊羞辱楚军，一连骂了五六天！把曹咎的祖宗八代都骂了个遍！原本性格沉稳的曹咎也沉不住气了，率领大军出战。
刘邦领着一支军马，且战且退，逃过汜水。
曹咎指挥军队渡过汜水，追击刘邦！
谁知曹咎军渡到一半时，汉军伏兵出击，包围楚军。两岸的汉军夹击之下，楚军大败，楚军大量辎重、粮草被夺取。曹咎自知将命丧于此，又愧见项羽，于是在河边和塞王司马欣一起自刎而死。
项羽听闻曹咎兵败，急忙引兵而回。这时刘邦军正于荥阳城东面围攻楚国大将钟离眜，听到项羽回来了，非常害怕，全军退走。
刘邦率大军和项羽对峙，后方韩信的部队和彭越又不住的袭扰，项羽腹背受敌，粮道也常被敌人袭击，粮草不继。
霸王项羽与部将商量，众将大多不愿再战。于是项羽送还刘邦的父亲和儿子，与刘邦签订盟约，以荥阳和陈留之间的鸿沟为界，中分天下，鸿沟东面归楚，西面归汉。
到了秋天，项羽的军队粮食不够吃，看看刘邦没有背盟进攻，项羽率领大军向南撤退到夏阳。
刘邦也想退兵，回到汉中，张良和萧何一起劝谏，不可退兵！
张良说：“汉王，楚霸王项羽从未战败过！如今楚军粮草不足，士兵疲惫，人人思归故土，正是千载难逢的良机！此时不追击项羽，待项羽回归彭城，休生养息，必定再派大军，来攻我汉地！如今不图之，悔之晚矣！”
萧何说：“我军粮草充足！大将军彭越攻克了昌邑旁边二十多个城邑，缴获谷物十多万斛，补充给我们作为军粮！如今我军士气正盛，兵精粮足，一统天下，在此一举！大王，机不可失失不再来！”
刘邦下定决心，进攻！
汉五年，刘邦趁项羽无备，楚军饥疲，突然对楚军发动追击。并且派出使者，约韩信从齐地（山东），彭越从梁地（河南东北部）南下合围楚军。
但是韩信、彭越都未能如期南下，刘邦率军追击楚军至固陵（河南淮阳西北），项羽带十万楚军反击，刘邦大败而归。
这时候项羽听了部将的建议，知道韩信的兵马非常重要，举足轻重！若韩信助汉攻楚，则汉胜；若韩信助楚攻汉，则楚胜。
于是项羽派盱台人武涉前去游说韩信反汉与楚联合，答应三分天下，让韩信称王齐地。
韩信看完武涉带来的项羽书信，谢绝说：“我之前随从项王多年，官不过是个郎中，位不过是个执戟之士。我说的话没人听，我的计谋没人用，所以才离楚归汉。汉王刘邦授我大将军印，拜我作大将军，让我率领数万之众！汉王脱下自己的衣服给我穿，分自己的饮食给我吃，而且对我言听计从，所以我才有今天的成就。汉王如此亲近、信任我，我背叛他不会有好结果的。我至死也不会叛汉，请替我辞谢项王的美意。”
武涉游说失败后，齐国人蒯通也知道天下大局举足轻重的关键在韩信手中，于是用相面之术劝说韩信：“大将军虽然居于臣子之位，却有震主之功，名高天下，赏无可赏！所以您现在很危险，我观您的面相，有帝王之份，何不自己称帝，而听命于他人？”
韩信沉吟良久，心里也是一动，但不忍背叛刘邦，说：“多谢先生美意。但我韩信功劳大，一连灭魏、赵、燕、齐，刘邦不会来夺取我的齐国！”于是没有听从蒯通的计谋。
蒯通走后，韩信反复思量，决定试探试探刘邦！
韩信亲自写了封书信，派心腹卞二狗送给刘邦。
刘邦拆开一看，信中说：“齐国狡诈多变，是个反复无常的国家，南边又与楚国相邻，如不设立一个代理王来统治，局势将不会安定。我希望做代理齐王，这样对形势有利。”
当时，项羽打败刘邦，反攻过去，正把刘邦紧紧围困在荥阳，情势危急。
看了韩信上书的内容，刘邦十分恼怒，大骂韩信不救荥阳之急竟想自立为王。
谋士张良、陈平暗中踩刘邦的脚，凑近他的耳朵说：“汉军处境不利，怎么能禁止韩信称王呢？不如就此机会立他为王，好好善待他，使他自守一方，否则可能发生变乱。韩信要是与项羽联手，我们就完了！”
刘邦经提醒也明白过来，改口对送信的卞二狗说：“大丈夫平定了诸侯，就做真王罢了，何必做个暂时代理的王呢？”于是派张良带着王印，和卞二狗同去，立韩信为齐王，征调他的部队攻打楚军。
韩信打开诏书一看，心中大喜！汉王刘邦划陈（河南淮阳）以东至大海的广大地区为齐王韩信封地，封韩信为齐王！封彭越为梁王，划睢阳（河南商丘）以北至谷城（山东东阿南），为其封地。由韩信指挥彭越作战。
韩信派出卫队护送张良去彭越那里传旨，约定：韩信从齐地南下，占领楚都彭城一带广大地区，兵锋直指楚军侧背；彭越亦从梁地西进，拦截项羽！
张良又派汉将刘贾，会同九江王英布的军队，从“下城父”北上；刘邦则率领大军向固陵东进。
汉军形成从南、北、西三面合围楚军之势，项羽闻报，急忙退兵，这时彭城已被韩信攻占，项羽被迫向垓下（安徽灵璧南）退兵。
当年十二月，刘邦、韩信、刘贾、彭越、英布等各路汉军约计四十万人，与十万楚军在垓下准备决战。
刘邦命张良传令，命韩信等人前去中军大帐议事！