正當兩軍在戰場上陷入僵局的時候，數月以來一直緊閉的巨鹿城門打開了，趙將張耳率領騎兵迅速出城，直接就突進到秦軍後方，殺得秦軍措手不及。立馬有人向王離匯報，王離一想，這城門終於開了，畢竟滅趙才是第一要務，因此立刻命令進攻巨鹿城。隻要拿下巨鹿城，王離就可以憑借巨鹿城的天險來對抗聯軍，而且滅了趙國，聯軍聯合在一起的基礎和軍心必然動搖。
王離的想法很正確，的確，守城戰比正麵戰要好打得多，再加上秦軍從一開始就是守城方，並不是很擅長正麵交鋒。但是執行下去卻出了問題，這時秦軍行政化、官僚化的問題在戰場上暴露出來了。
秦軍的命令傳達不及時，於是就出現了一部分士兵還在跟聯軍廝殺，結果回頭一看，隊友往回跑了，他不知道隊友是接到了命令掉頭去攻打巨鹿城，他還以為隊友要逃跑撤退了來著，於是立刻戰鬥的意誌就不強了，紛紛撤退，再加上範增又安排了士兵大喊大叫道：“趙國從後麵援助我們來了，兩麵夾擊，滅了秦狗！”
原本張耳率領的騎兵隻是為了偷襲，人數並不多，因此見秦軍過來了，打不過立馬就跑，秦軍被引入巨鹿城中。與此同時，項羽率聯軍也衝進巨鹿城。接下來，秦軍才發現自己上當了。巨鹿城中房屋林立，導致秦軍隊伍被切割開來，難以集合，形成不了規模優勢，沒有在平原上那麽容易形成包圍圈。而趙軍利用對地形的熟悉，不斷發起偷襲，後入城的楚軍更是堵住了城門。秦軍原本想擒住或者殺了趙王，結果發現趙王早就不知道藏到哪裏去了。王離這才意識到自己中計了。隨著時間推移，秦軍人數越來越少，而且夜色降臨，給秦軍搜尋趙王又增加了難度。秦軍想出城又出不去，楚軍全部兵力集中在城防處，始終不讓秦軍控製住城防。範增的這一招關門打狗可謂高到不能再高，將秦軍的心理摸得透透的，秦軍幾乎是被吊打，最終當然隻有失敗一條路。王離看到自己的人馬越來越少，想要集結軍隊衝出城外，卻不斷被強悍的楚軍打退，最終隻好投降。