劉邦在彭城失敗以後，認識到楚軍的厲害，採納了張良的建議，退到地勢險要糧草又多的滎陽、成皋一帶整頓隊伍，採取以守為攻的策略。這時，韓信帶著一支隊伍來會劉邦，同劉邦商定:由他帶兵先去征服魏、燕、趙、齊等地，然後從兩面夾擊楚軍。韓信真叫厲害，僅僅兩個多月時間就逮住了魏王，大破趙軍，收復了燕地。
劉邦為了在滎陽站住腳跟，從關中調來了援兵，又調來了大批糧草。公元205年12月，項羽開始攻擊滎陽，先是快速切斷了漢軍運糧的道路,給劉邦他們補給上造成困難。劉邦採取緩兵之計,要求同楚軍議和，以滎陽為界，劃分東西。項羽聽從范增的意見，不僅不和談，反而加緊了對滎陽的攻擊。
劉邦一看議和不成，就採取陳平的離間計，讓人帶上大批黃金，到楚營去散佈謠言，說:“楚將鍾離昧、龍且、周殷沒被項羽封王不滿，暗中通漢。”“范增不滿項羽，也有二心。”項羽向來多疑，一聽到這些，疑心更重了。周殷怕項羽殺他，逃到漢營來了。范增一看項羽什麼事也不找他商議了，要求告老還鄉。范增已75歲了，心裡委屈難忍，死在了回家的路上。項羽失去了謀士，沒人給出主意了，劉邦得到了暫時的喘息。
公元前204年5月，項羽加緊進攻滎陽，漢軍告急。劉邦命周苛守滎陽，讓將軍紀信扮成自己，從滎陽東門走出，宣揚城內沒有糧了，漢王出城投降。紀信長得很像劉邦，楚軍以為真的漢王來降，都出來看熱鬧，歡呼雀躍。劉邦趁這個機會，帶少數人馬從西門逃出，到了成皋。項羽知道上當了，趕緊追到成皋，劉邦早從成皋逃回關中。項羽氣急敗壞下令燒死假扮劉邦的紀信，又派兵攻下成皋。
劉邦回到關中後，採納了轅生的意見，不再硬奪成皋，而採用機動戰術，派兵遊動在宛(河南南陽市)、葉(河南葉縣)之間，又使英布在九江擺開進攻楚軍的架勢。這樣一引逗，項羽果然率兵南下，想在宛、葉消滅漢軍。劉邦一面用兵應付項羽的主力，一面命將軍彭越在項羽老窩彭城附近進攻楚軍。項羽一看彭城受到威脅，便不得不掉回頭來反擊彭越。這樣，成皋又孤立無援了，劉邦便聯合英布的九江兵，一舉收復了成皋。
項羽在彭城附近打退彭越以後，又回師進攻成皋。劉邦逃出成皋，跑到武修(今河南獲嘉縣東)韓信的軍營中，在那兒高壘深誓加強防守。另一方面再命彭越在楚軍後方加緊活動。彭越不負所望，在後方連拔楚軍17座城池。劉邦派出的劉賈、白綰 ，也率兵深入楚地，燒燬楚軍倉庫，劫取楚軍的糧草，在楚軍後方製造不安。項羽又不得不停止進攻劉邦，回過頭來安頓後方。雖然，丟掉的17座城池他又拿回來了，但幾個回合已拖得他精疲力盡。
劉邦見項羽又去後方與彭越作戰，便立即率軍渡過黃河，向成皋發起猛攻。成皋楚軍開始還遵從項羽的命令堅守不出，可是，經不住漢軍連日罵陣，曹咎、司馬欣一怒之下率軍出城，漢軍早已做好準備，等楚軍渡汜 水時，發起強攻，使大批楚兵死在河中，曹咎、司馬欣見全軍大敗，無臉再見項羽，也自殺在汜水之上。劉邦再一次進了成皋，同時扼守廣武山。
項羽聽說成皋又被劉邦奪去，急忙從睢陽率兵來戰。然後，漢軍佔據險要的廣武山，憑險堅守，拒不出戰，楚軍早已疲憊不堪，很難再打硬仗。加上漢將韓信此時已佔領齊都臨淄，從東、北兩面形成了對楚軍的夾擊形勢。項羽明知難以戰勝，只好隔著一條廣武澗屯駐在廣武山上，與漢軍對峙而居。
楚漢雙方對峙不到一年。楚軍就斷了糧草，加上彭越的遊軍在楚的後方不斷騷擾，威脅著都城，項羽看到形勢對自己不利，便不得不跟劉邦訂了個和約:以鴻溝(滎陽東南)為界，鴻溝以東歸楚，鴻溝以西屬漢，各守疆土，互不侵犯。
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