項梁率領主力軍接連在東阿（今山東陽穀東北）、濮陽（今河南濮陽西南）大敗章邯所率秦軍，旋又攻克秦的東方重鎮定陶（今山東定陶北）。項羽、劉邦率領的另一路軍隊，也攻克城陽（今山東菏澤東北）、兵圍雍丘（今河南杞縣），斬殺了秦的三川郡郡守李由（李斯之子）。
當項梁占據定陶這個大都市以後，卻變得誌得意滿，漸有驕色。章邯趁項梁麻痹輕敵之機，夜間偷襲定陶，項梁戰死。各路義軍一時失去了統一的指揮，形勢十分危急。此時章邯錯誤地估計了形勢，認為南方的義軍主力已被消滅，“楚地兵不足憂”，於是揮師北上，匆忙向河北撲去，這才使項羽、劉邦等贏得了喘息之機。
當時，項羽、劉邦正率兵進攻陳留（今河南陳留東北），聽到項梁兵敗被殺的消息，立即改變作戰計劃，趁章邯揮師北上之機，回師東向，將各路義軍調集彭城（今江蘇徐州）。呂臣駐城東，項羽居城西，劉邦屯於離彭城不遠的碭郡，又把楚懷王迎至彭城，從此，彭城便成為起義軍的指揮中心。
章邯北上之時，秦將王離已率北方大軍包圍了巨鹿（今河北平鄉西南），章邯的到來，使秦軍戰鬥力大為增強，趙國的形勢十分嚴峻。當時的形勢是：如果趙國的主力在巨鹿被殲，則秦軍無後顧之憂，可以長驅而下齊、楚；如果義軍北上救趙，可以把秦軍主力牽製在河北，而以輕軍直搗關中。所以，當趙國遣使者到彭城求援時，楚懷王遂決定以宋義為上將軍，項羽為次將，範增為末將，率主力軍北上救趙。與此同時派劉邦率另一支義軍向西挺進，收陳勝、項梁散卒，直取關中，並與諸將約定：“先入定關中者王之。”
宋義領兵行至安陽（今山東曹縣東南）後就駐紮下來，不再前進，一直拖延了46天。項羽心急如火，可又毫無辦法，一天，項羽向宋義建議：趁秦軍圍趙於巨鹿，應主動出擊，楚軍從外麵進攻，趙軍在城內呼應，就一定能擊敗秦軍。