齐国贵族后裔田荣不满分封，赶走齐王，杀胶东王，自立为齐王。刘邦乘机挥军东出，拜韩信为大将，率领汉中将军卢绾，周勃，曹参，纪成，陈胥和陇西都尉郦商等。这时候张良所说的明修栈道暗度陈仓就有了奇效，刘邦听从张良之计烧了最好走的褒斜道，现在只有子午道最好走，陈仓最难走。章邯不愧是名将这边已经早有防备，重兵把守子午道，这样刘邦的军队就很难攻过来了，没想到汉军居然经由故道，从陈仓出来了，陈仓这边虽然也有守军，但雍军主力毕竟不在陈仓，只有一群老弱残兵守卫陈仓，虽然章邯也带领了一支精兵抵达陈仓，也是无济于事，章邯初战不利很快便退到好畤一带。

章邯原本手下有20万大军，可惜投降项羽后只剩下几千的士兵，三王回到秦国后就是叛徒、卖国贼，并且还有20万秦人是因他们而死，所以秦人对他三人是恨不能生啖其肉，饮其血，抽其筋，挫骨扬灰。

大将军韩信指挥曹参对抗敌军统帅章平的军队于好畤的南部，胜了之后再取壤乡，拿下壤乡后再对抗三秦的援军于壤东及高栎这两地，曹参皆破之。周勃负责进攻槐里，樊哙则负责冲锋陷阵。汉军在肃清好畤周围一带的雍军后，雍军统帅章平逃离了好畤城，汉军这才攻下了好畤城，但是汉军将军纪成却战死了。

章邯领军又退守废丘。周勃军继续北上攻击漆县，击败了章平和姚卬的军队；接着转道向西攻陷汧县；随后又向东南方向的郿县进攻，结束后又向东北方向的频阳一带进攻；最后回攻废丘，将章邯给死死围在了其中。此时总算是平定了雍国，只剩下废丘的章邯一军还在死守，韩信指挥郦商负责围住章邯，不让他突围。

随后汉军攻占了济、陇等地，再回军攻克郿、频阳诸地；韩信又派靳歙、郦商军攻占陇西、北地等郡；灌婴军此时也一同抵达，汉军势大，塞王司马欣只能出降。

汉王刘邦又另派丁复、朱轸二将攻击上县，丁复、朱轸率军围歼北方翟王于高奴，大破翟王占领高奴，翟王也请降。

最后樊哙水淹废丘，章邯被迫自杀。之后刘邦遂正式设立河上郡、渭南郡、中地郡、陇西郡和上郡，并派遣自己的执政官员。随后又是各有封赏，郦商食邑六千户独占鳌头，此时刘邦拥有了之前秦国的大部分领土，足够和项羽一较高下！

面对关中和齐、梁两地的反叛力量，项羽一方面封授郑昌为韩王，在韩国旧地阻挡汉王东进；一方面派遣萧公角率兵进击彭越。这时刘邦令张良以韩王司徒身份略取韩地，张良虽然有才但没有领兵作战的经验，一时攻不下韩地，就写了一封蒙骗项羽的信，说刘邦只是想按照过去的成约得到关中，没有东进的意图。这样便使得项羽放松了对西部的戒备，亲自率兵北上，出击田荣。

是时候东出了，刘邦出关慰问秦国的父老。三月，刘邦率军从临晋渡河，魏王豹领兵跟随。很快攻下河内，俘虏殷王司马卬，置河内郡。又南渡平阴津到雒阳，再降河南王申阳。这时有新城三老董公等挡在刘邦马前诉说义帝的死亡经过。汉王听后，大哭一场，遂为义帝发丧，举哀三日。然后向各诸侯王发布项羽大逆无道的罪状，并以此为借口号召各诸侯王率兵与自己一起讨伐项羽为义帝报仇。

檄文传到各国，立即得到不满项羽的诸侯的响应。魏王豹复书请从，刘邦叫他发兵相助。刘邦使者至赵，赵相陈余，却要刘邦杀张耳，方肯听命。刘邦不忍杀张耳，从兵中寻一与张耳面貌相似的人杀了，割下首级特示陈余，陈余信以为真，才发兵从汉。另一些诸侯则抱观望态度，不愿为项羽出力。