秦朝派王离率几十万边防军包围巨鹿，章邯在巨鹿以南筑甬道，以运粮供给王离军。赵歇粮少兵单，危在旦夕，乃遣使求救于楚怀王。楚怀王与起义军首领在彭城(今江苏徐州)召开紧急军事会议，决定分兵两路：一路由刘邦率领向西直指关中。另一路以宋义为上将军，项羽为次将，范增为末将，率起义军主力北上救赵。援赵大军进至安阳(今山东曹阳东南)后，宋义被秦军的气焰所吓倒，逗留46天不敢前进。项羽痛斥宋义的怯懦行为并杀死了他。楚怀王遂封项羽为上将军，并令英布和蒲将军两支起义军也归其指挥。

　　前207年12月，项羽率起义军到达巨鹿县南的漳水，立刻派遣英布和蒲将军率2万义军渡过漳水，援救巨鹿，初战告捷。接着，项羽率领全军渡过漳水，命令全军破釜沉舟，只带三日粮，以示不胜则死的决心，以迅雷不及掩耳之势直奔巨鹿，断绝秦军粮道，包围了王离军队。 项羽的决心和勇气，对将士起了很大的鼓舞作用。楚军把王离的军队包围起来，个个士气振奋，越打越勇。一个人抵得上十个秦兵，十个就可以抵上一百。经过九次激烈战斗，活捉了王离，其他的秦军将士有被杀的，也有逃走的，围巨鹿的秦军就这样瓦解了。 当时，各路将领来救赵国的有十几路人马。可是他们害怕秦军强大，都扎下营寨，不敢跟秦军交锋。这回儿，听到楚军震天动地的喊杀声，挤在壁垒上看。他们瞧见楚军横冲直撞杀进秦营的情景，吓得伸着舌头，屏住了气。赶到项羽打垮了秦军，请他们到军营来相见的时候，他们都跪在地下爬着进去，连头也不敢抬起来。 大家颂扬项羽说：“上将军的神威真了不起，自古到今没有第二个。我们情愿听从您的指挥。” 打那时候起，项羽实际上成了各路反秦军的首领。

　　巨鹿解围后，章邯军退至棘原(巨鹿南)，项羽军驻漳水之南，两军对峙，秦军的连续失败使章邯不见信于秦朝廷。项羽抓住时机，派蒲将军击秦军于漳水南岸。接着又亲率大军破秦军于汗水。章邯固守棘原与项羽对峙，派部将司马欣向秦廷告急求援。当时，秦廷赵高专权，猜忌将相，欲杀司马欣。司马欣潜回棘原，劝章邯早图良谋。章邯在降楚、退军之间犹豫不决。项羽派蒲将军率军日夜兼程渡三户津(古漳水渡口，今河北滋县西南)，断秦军归路，自率主力大败秦军。在项羽的沉重打击下，章邯进退无路，不得不于前207年7月在洹水南殷墟(今河南安阳)率其部众20万投降项羽。 巨鹿之战是秦末农民战争所取得的一场巨大胜利。它基本上摧毁了秦军的主力，扭转了整个战局，奠定了反秦斗争胜利的基础。而项羽以三万破三十万，如此悬殊的战果令无数后世人对其充满了好奇与景仰