薛城會議之後，全國義軍也算有了共主--楚懷王。劉邦項羽合兵一處，歸項梁指揮，開始了真正的滅秦之路。項家不愧是楚國貴族，和陳勝這種農民出生的就是不一樣。陳勝被逼起義有了成效後，就開始享樂，當年那些“苟富貴，勿相忘”之類的話早就拋到了九霄雲外，最終讓一隻想領章邯賞金的“燕雀”把他這個剛展翅的“鴻鵠”殺了。項家呢，自起義以來，所做的事情都是以滅秦為主，否則當初不會渡江過來，直逼咸陽，與秦軍主力抗衡。現在重新凝聚力量後，下一步，當然是去痛擊暴秦。

項梁率主力軍直接追擊章邯，在東阿（今山東東阿）追到章邯。章邯出征以來，東征西戰，一舉滅了陳勝的勢力，又率軍將復興的齊、魏領袖勢力剿滅，過程十分順利，直到遇見項家軍，被打得節節敗退。東阿殺敗章邯後，項家軍士氣高漲，項梁繼續西進至定陶駐軍。派劉、項聯軍去攻打其他幾座城池。劉、項首先來到的是城陽，就是之前說過，項羽屠城的地方。聯軍到達時城陽百姓幫助秦軍拼死抵抗，項羽親率大軍攻入城中，屠殺全城百姓。接著又去攻下了雍邱，並且殺死三川郡守李由（丞相李斯的長子）。此前，李斯也被趙高迫害，腰斬於鬧市，滅三族。

城陽、雍邱捷報頻傳，項家軍威名遠揚，項梁有點飄飄然了，覺得就算孫武在世也不過如此，駐軍定陶時，夜夜笙歌，全軍放鬆了戒備。這時，項梁手下一個叫宋義的人勸他，士兵日益懈怠，秦軍乘虛而入時，恐怕沒有抵抗之力。這個宋義，本來是舊楚國的“令尹”，掌握政治，發號施令的最高官，剛投奔到項梁麾下。項梁沒聽他的意見，依然驕縱，還派宋義去出使齊國。宋義路上遇到準備來找項梁的齊國使者，告訴他不用來了，項梁必敗，你放慢腳步還能保住性命。果不其然，秦二世親自下令，集結所有秦軍兵力對抗楚軍。章邯得到咸陽兵力補充後，來到定陶，在一個月黑風高的夜晚，令將士馬蹄裹布，口中銜枚，夜襲項梁軍。項梁酒還未醒，就被章邯殺死，死於輕敵。這次戰役有一個來自淮陰（今江蘇淮安）的小卒活下來又投奔到了項羽麾下，這個小夥子叫韓信。

項梁死後，楚軍軍心大動，劉、項大軍無心再戰，回到了彭城，楚懷王也將都城遷到彭城。這時，章邯做出個錯誤的決定，他覺得項梁一死，楚國沒有什麼威脅，調頭北上去攻打趙國。殺得趙國大敗，趙王帶眾將躲進了鉅鹿城中。章邯命令王離、涉間包圍鉅鹿。趙王無奈之下，只得派使者向各國求救。不過，礙於秦軍勢力太強，各國也不敢輕舉妄動。楚國這時，從項梁戰死的悲痛中緩過來，恢復了元氣。楚懷王決定兵分兩路，一路北上救趙，一路進攻關中。齊國使者給懷王說過項梁開戰前宋義便預言過其必敗。所以懷王以宋義為上將軍，項羽為次將，范增為末將北上救趙。劉邦則整合項梁剩餘的部隊，西進關中咸陽。楚懷王還和諸將約定，先入關者為“關中王”，關中地區是軍事要地，秦國首都咸陽便在關中，可見這個“關中王”在當時的分量。

宋義帶領軍隊迅速北上，不久，來到了安陽，下令全軍休息，休息了四十六天不進攻。項羽忍不住找宋義說，救兵如救火，應立即渡過黃河增援趙國。宋義卻覺得，該坐山觀虎鬥，秦軍擊敗趙國後虛弱的時候，再進軍，並且告訴項羽：“披掛上長征我不如你，兵法謀略你不如我。”隨後下令，不聽命令者，斬立決。這天天氣寒冷，軍中已無多少存糧，還下起大雨，將士們又冷又餓，宋義卻大擺宴席。項羽覺得，軍中存糧不多，早該過河吃趙軍糧食，軍隊卻久久停滯不前。楚軍剛吃敗仗，懷王坐立難安，將主力軍交由宋義指揮，卻只顧在此享樂。想到這，項羽第二日清晨來到帳中，將宋義斬殺，對將士稱，宋義欲謀反，楚王下密令將其剷除。眾將都很信服，懷王知道後命項羽為代理上將軍。項羽立刻派遣英布和蒲將軍率兩萬楚軍渡河解趙國之圍，小勝後，親率大軍過河。過河後，下令將士們鑿沉船隻，鑿破鍋釜，只留三日糧食，不勝即死。這便是歷史上著名的計策“破釜沉舟”，隨後即將開展的“鉅鹿之戰”更是讓項羽名震天下，讓秦軍聽到“項羽”二字心驚膽寒，渾身戰慄。