夏季，四月，楚军在荥阳围攻汉王，形势紧急。汉王向项羽请求议和，将荥阳西面的地区划归汉国。但范增却劝项羽火速攻打荥阳，汉王为此忧心忡忡。这时项羽派使者前往汉王处，陈平置备了丰富盛大的宴席，命人端去款待楚国的使者，一见到楚使，就假装惊诧地说：“我还以为是亚父的使者呢，原来竟是项王的使者啊！”随即将酒菜又端了出去，改换粗劣的饭菜送给楚使食用。楚使回国后，即把这些情况汇报给了项羽，项羽果然又对范增大加猜疑。范增想要加紧攻下荥阳城，项羽不信任他，不肯听从他的意见。范增闻听项羽对他有怀疑，便怒气冲冲地说：“天下事大体上已有定局了，您自己干吧，望能准许我辞职回家！”于是范增踏上了归途，还没有到达彭城时，就背上毒疮发作死去了。
五月，将军纪信言于汉王曰：“事急矣！臣请诳楚，王可以间出。”于是陈平夜出女子东门二千余人，楚因四面击之。纪信乃乘王车，黄屋，左，曰：“食尽，汉王降。”楚皆呼万岁，之城东观。以故汉王得与数十骑出西门遁去，令韩王信与周苛、魏豹、枞公守荥阳。羽见纪信，问：“汉王安在？”曰：“已出去矣。”羽烧杀信。周苛、枞公相谓曰：“反国之王，难与守城！”因杀魏豹。
五月，将军纪信告诉汉王说：“势态紧急！我请求去迷惑一下楚军，您即可以悄悄地溜出荥阳城了。”随即由陈平趁着黑夜把二千多名妇女放出城东门，楚军即刻便从四面围攻这群妇女；纪信于是乘坐汉王的车驾，黄绸车盖、车衡左边的装饰物等一应俱全，驶到楚军前，说：“我军粮食已经吃光了，汉王前来乞降。”楚军都山呼万岁，涌到城东观望。汉王因此得以带领几十骑人马从西门出城逃走，命韩王信与周苛、魏豹、枞公继续把守荥阳。项羽见到纪信后问道：“汉王在哪里呀？”纪信说：“已经出城了。”项羽于是烧死了纪信。周苛、枞公这时相互商议说：“背叛汉国、反覆无常的君王魏豹，很难让人和他一道守城！”随即就杀了魏豹。
汉王出荥阳，至成皋，入关，收兵欲復东。辕生说汉王曰：“汉与楚相距荥阳数岁，汉常困。愿君王出武关，项王必引兵南走。王深壁勿战，令荥阳、成皋间且得休息，使韩信等得安辑河北赵地，连燕、齐，君王乃復走荥阳。如此，则楚所备者多，力分；汉得休息，復与之战，破之必矣！”汉王从其计，出军宛、叶间。与黥布行收兵。羽闻汉王在宛，果引兵南；汉王坚壁不与战。
汉王出了荥阳，到达成皋，进入函谷关，收集兵马，准备再次东进。辕生劝汉王说：“汉军与楚军已在荥阳相持好几年了，汉军常常陷入困境。现在希望您能从武关出兵，项羽见状必定会领兵南下。而您则修筑深沟高垒，坚守不出战，使荥阳、成皋一线的汉军得到休整；同时派韩信等人去安抚黄河以北赵地的军民，联合燕、齐两国，然后您再奔赴荥阳。如此一来，楚军需要多处设防，兵力即会分散，汉军却得到了休整，这样重与楚军交锋，打垮他便是必定无疑的了！”汉王采纳了辕生的计策，出兵到宛、叶一带，并与黥布一路上收集兵马。项羽听说汉王在宛，果然领兵南下，汉王却只是坚守营垒，不与楚军接战。
汉王之败彭城，解而西也，彭越皆亡其所下城，独将其兵北居河上，常往来为汉游兵击楚，绝其后粮。是月，彭越渡睢，与项声、薛公战下邳，破，杀薛公。羽乃使终公守成皋，而自东击彭越。汉王引兵北，击破终公，復军成皋。
汉王在彭城吃了败仗，军队向西溃退，彭越这时又失去了他原来攻下的所有城镇，便独自率领他的部队向北留住在黄河沿岸，经常作为汉军的游击部队往来袭击楚军，断绝楚军后方的粮草供给。这个月，彭越渡过睢水，与项声、薛公在下邳交战，打败了楚军，杀掉了薛公。项羽于是派终公守卫成皋，而自己率军向东去攻打彭越。汉王乘机领兵北进，击垮了终公的防军，重又在成皋驻扎下来。
六月，羽已破走彭越，闻汉復军成皋，乃引兵西拔荥阳城，生得周苛。羽谓苛：“为我，将以公为上将军，封三万户。”周苛骂曰：“若不趋降汉，今为虏矣；若非汉王敌也！”羽烹周苛，并杀枞公而虏韩王信，遂围成皋。汉王逃，独与滕公共车出成皋玉门，北渡河，宿小武传舍。晨，自称汉使，驰入赵壁。张耳、韩信未起，即其卧内，夺其印符以麾召诸将，易置之。信、耳起，乃知汉王来，大惊。汉王既夺两人军，即令张耳循行，备守赵地。拜韩信为相国，收赵兵未发者击齐。诸将稍稍得出成皋从汉王。楚遂拔成皋，欲西；汉使兵距之巩，令其不得西。
六月，项羽已打跑了彭越。获悉汉军重又驻军成皋后，项羽就领兵西进，攻下荥阳，生擒了周苛。项羽对周苛说：“你若归降我，我将任命你为上将军，并分给你三万户的封地。”周苛斥骂道：“你不赶快投降汉王，眼看着就要被俘虏了。你绝不是汉王的对手！”项羽便煮杀了周苛，并杀了枞公，俘获了韩王信，随即包围了成皋。汉王逃跑，隻身与滕公夏侯婴共乘一辆车子出成皋城的玉门，往北渡过黄河，投宿在小修武驿站的客