汉三年(前204年)，项王多次侵夺汉王的甬道，汉王粮食匮乏，心里恐慌，请求讲和，条件是把荥阳以西的地盘划归汉王。项王打算接受这个条件。历阳侯范增说：“汉军容易对付了，如果现在把它放走而不征服它，以后一定会后悔的。”项王和范增立即包围了荥阳。汉王很忧虑，就用陈平的计策离间项王。项王的使者来了，汉王让人准备了猪、牛、羊齐全的酒筵，端过来刚要进献，一见使者又装作惊愕的样子说道：“我们以为是亚父的使者，没想到却是项王的使者。”把酒筵重又撤回，拿来粗劣的饭食给项王使者吃。使者回去向项王报告，项王竟真的怀疑范增和汉王私下有交情，渐渐剥夺了他的权力。范增非常气愤，说：“天下事大局已定，君王您自己看着办吧。希望您把这把老骨头赐还给我，让我回乡为民吧。”项王答应了他的请求。范增还没走到彭城，背上毒疮发作而死。
汉将纪信给汉王出主意说：“形势已经危急了，请让我假扮成大王去替您欺骗楚兵，您可以秘密逃走。”于是汉王趁夜从荥阳东门放出二千名身披铠甲的女子，楚兵立即从四面围打上去。纪信乘坐着天子所乘的黄屋车，车辕横木左方插着有毛羽装饰的旗帜，说：“城中粮食已经吃光了，汉王投降。”楚军一起欢呼万岁。汉王这时也带着几十名骑兵从城的西门逃出，逃到成皋。项王见到纪信，问道：“汉王在哪里？”纪信说：“汉王已经出城了。”项王把纪信烧死了。
项王对汉王说：“天下纷纷乱乱好几年，只是因为我们两人的缘故。我希望跟汉王挑战，决一雌雄。”汉王笑着回绝说：“我宁愿斗智，不能斗力。”项王让勇士出营挑战，汉军有善于骑射的楼烦，楚兵挑战好几次，楼烦每次都把他们射死。项王大怒，就亲自披甲持戟出营挑战。楼烦搭箭正要射，项王瞪大眼睛向他大吼一声，楼烦吓得眼睛不敢正视，两只手不敢放箭，转身逃回营垒，不敢再出来。汉王派人私下打听，才知道原来是项王。汉王大为吃惊。这时项王就向汉王那边靠近，分别站在广武涧东西两边互相对话。汉王一桩一桩地列举了项王的罪状，项王很生气，要和汉王决一死战。汉王不听，项王埋伏下的弓箭手射中了汉王。汉王受了伤，跑进成皋。
汉军士卒气盛，粮草充足，项王士卒疲惫，粮食告绝。汉王派陆贾去游说项王，要求放回太公，项王不答应。汉王又派侯公去劝说项王，项王才跟汉王定约，平分天下，鸿沟以西的地方划归汉，鸿沟以东的地方划归楚。项王答应了这个条件之后，就送回了汉王的父母妻儿。汉军官兵都呼喊万岁。项王订约后，就带上队伍罢兵东归了。
