汉军将领纪信劝汉王说：“形势已经很危急了，请让我假装成大王替你去蒙骗楚军，大王可以乘机逃出城去。”于是汉王夜间从荥阳东门放出两千名身穿铠甲的妇女，楚军四面围击。纪信乘坐黄屋车，左边的车衡上竖立着大纛旗，（卫士大声地）说：“城中粮食吃光了，汉王投降。”楚军都高呼万岁。汉王和几十名骑兵从西门出城，奔向成皋。项王见到纪信，问他：“汉王在哪里？”纪信说：“汉王已经出城了。”项王烧死了纪信。

汉王派御史大夫周苛、枞公、魏豹守卫荥阳。周苛、机公商量说：“魏豹这个叛国之王，很难和他共守城池。”就一起杀死了魏豹。楚军攻下荥阳城，活捉了周苛。项王对周苛说：“做我的将领，我以你为上将军，封三万户。”周苛骂着说：“你不赶快投降汉军，汉军就要俘虏你，你不是汉军的对手。”项王大怒，烹死了周苛，并杀了枞公。

汉王逃出荥阳，南走宛、叶，收服了九江王黥布，一边走一边收集士卒，又进入成皋固守。汉四年，项王围攻成皋。汉王逃走了，单身一人与滕公出了成皋北门，渡河奔向修武，到了张耳、韩信军营。诸将陆续逃出成皋，追随汉王。楚军攻下成皋，想要向西进军。汉王派兵在巩县阻击，使楚军不能西进。

这时，彭越渡河在东阿攻击楚军，杀死了楚将军薛公。项王就亲自东去攻打彭越。汉王得到淮阻侯的军队，打算渡河南下，郑忠劝阻汉王，汉王就停留在河内筑起营垒。派刘贾领兵协同彭越，烧掉楚军的粮食。项王东进打败了刘贾和彭越，彭越逃走了。汉王率军渡河，又夺取了成皋，驻扎在广武，取食敖仓。项王已经平定了东海，率军回来，向西进发，与汉军都在广武驻扎，相持了好几个月。

当时，彭越在梁地多次反击楚军，断绝楚军的粮食，项王很忧虑。他设置了一个高大的砧板，把太公放在上面，告诉汉王说：“现在不快快投降，我就烹杀太公。”汉王说：“我和你项羽都是北面称臣，受命于怀王，说是‘结为兄弟’，我的老子就是你的老子，一定要烹杀你的老子，那么希望你分给我一杯肉羹。”项王十分气愤，打算杀死太公。项伯说：“天下大事还不能预料，而且打天下的人不顾念家眷，虽然杀了大公也没有好处，只能增加祸患。”项王听从了项伯的话。

楚、汉长期相持，未决胜负，年青力壮的苦干行军作战，年老体弱的疲于水陆运输。项王对汉王说：“几年来天下扰攘不安。只是由于我们两个人的缘故，愿意与你挑战，一决雌雄，不要使天下百姓空受痛苦。”汉王笑着拒绝说：“我宁愿斗智，不愿斗力。”项王叫壮士出去挑战。汉军有个善长骑马射箭的人叫楼烦，楚军派壮士挑战三次，楼烦都把壮士射死了。项王大怒，就亲自披甲持戟出来挑战。楼烦想要射他，项王怒目呵叱，楼烦（被吓得）眼不敢正视，手不敢发箭，跑回营垒，不敢再出来。汉王派人暗中打听，才知道挑战的人原来是项王。汉王大为震惊。于是项王靠近汉王军营，和他隔着广武涧对话，汉王历数项王的罪状，项王非常气愤，要求决战。汉王没有答应，项王埋伏的弓弩射中了汉王，汉王受伤跑回成皋。

项王听说淮阴侯已经攻下河北，打垮了齐、赵军队，而且将要进攻楚军，就派龙且前往迎击。淮阴侯与龙旦交战，骑兵将领灌婴也出击龙且，大破楚军，杀死了龙且。韩信就自立为齐王。项王听说龙且的军队垮了，大为恐慌，派遣盱台人武涉去游说淮阴侯。淮阴侯不肯听从。这时，彭越又起来反楚，攻下梁地，断绝楚军的粮道。项王就对海春侯大司马曹咎等人说：“小心守卫成皋，即使汉军挑战，千万不要和它交战，不要让它东进就行了。我十五天一定杀掉彭越，平定梁地，再与将军会合。”于是项王率军东去，进军过程中攻打陈留、外黄。

外黄没有攻下。过了几天，外黄投降了，项王很生气，命令十五岁以上的男子全部到城东，准备坑杀他们，外黄令门客的儿子才十三岁，前去劝告项王说：“彭越用武力逼迫外黄百姓，外黄百姓很害怕，所以暂时投降，等待大王到来。大王到了，又都坑杀他们，难道百姓还有归顺之心吗？从这儿往东，梁地十多个城邑都心怀恐惧，没有肯投降的了。”项王赞成他的话，就赦免了外黄应当坑杀的那些人。从外黄往东直至睢阳，听到这个消息，都争先恐后地向项王投降。

汉军果然屡次向楚军挑战，楚军不出来应战。汉军派人在阵前辱骂楚军，骂了五六天，大司马十分气愤，让士卒渡过汜水，（迎击汉军。）士卒刚渡过一半，汉军出击，大败楚军，缴获了楚国全部物资。大司马曹咎、长史欣都自刎在汜水上。大司马曹咎原来是蕲县的狱掾，长史司马欣原来是栎阳的狱吏，两人曾对项梁有过恩德，因此项王信任他们。当时，项王在睢阳，听说海春侯的军队失败了，就率军返回。汉军正在荥阳东面围攻钟离眛，项王一到，汉军害怕楚军，全部撤走到险阻地带。

这时，汉军兵多粮足，项王兵疲粮绝。汉王派遣陆贾劝说项王，请求释放太公，项王没有答应。汉王又派遣侯公前去劝说项王，项王就和汉约定，平分天下，划鸿沟以西归汉，鸿沟以东归楚。项王答应了侯公的要求，就把汉王的父母妻子送了回来。汉军都高呼万岁。汉王封侯公为平国君。侯公隐匿起来，不肯再见汉王。汉王说：“这个人是天下善辩之士，所到之处，可以使人国家覆灭，所以封号为平国君。”项王已经订立和约，就解除了军事对峙，率军东归。