由于刘邦在关中的群众基础，各路汉军在关中百姓的支持下，一路攻无不克，项羽所分封的关中三王，除了章邯仍在死守废丘之外，塞王司马欣和翟王董翳于同年八月先后投降刘邦，刘邦仅用数月，便基本收复了三秦地区。
收复三秦之后，刘邦除了继续派兵围困废丘之外，重新恢复了当年入关时的一系列政策，使得关中百信迅速归附，同时征调萧何进入关中署理政务，巩固自己对关中的统治。
在关中初步稳定后，刘邦趁着王陵驻兵南阳郡的机会，又派薛欧、王吸率兵出武关，与王陵一同前往故乡沛县接父亲和妻子儿女，以及王陵的母亲等亲属入关。
项羽得知消息后，立即出兵陈郡阳夏，防止汉军进入西楚境内，薛欧、王吸等人因为楚军的阻挡，未能接到刘太公、吕雉等人，只得率军返回南阳。
项羽在齐地、赵地、关中先后叛乱的情况下，仔细权衡之后，认为还是刘邦对自己的威胁最大，于是征调兵马，准备西进关中，先行击败刘邦，平定关中叛乱。
为了确保取胜，项羽又派人向九江王英布征调兵马。英布虽然是以项羽部将的身份封王，但面对好不容易获得的权力和地位，却也不愿再领兵出战以身犯险，尤其是有楚王熊心和韩王韩广这两个前车之鉴，英布更担心会被项羽借机扣留，于是以身患疾病为由，只是派麾下将领带了几千人前去应征。
项羽见英布竟然敢违抗自己的命令，一怒之下便要引兵南下，幸好范增等人出言劝阻，考虑到齐地、赵地、关中的叛乱，项羽这才压下怒火，决定先行平定叛乱，待到叛乱平定再来惩治英布。
就在项羽整军备战之际，得知消息的张良连忙写信给项羽，说道，“汉王当初烧毁栈道，就说明他已经无心出蜀。当初义帝熊心与众将约定‘先入关中者王之’，如今汉王兼并关中，也只是为了夺回自己的应得之地，想成为名副其实的关中王罢了，应该不会继续贸然向东扩张的，这点请项王您放心。”同时，张良还将齐地田荣和赵地陈馀号召天下诸侯王反楚的信件一同寄给项羽，说道，“齐国欲和赵国联兵灭楚，对于项王来说，这才是真正的灭顶之灾啊，大王您不可不防”。
看罢张良来信，原本已经决心西征的项羽又陷入了犹豫。毕竟，齐地和赵地与西楚接壤，如果齐地叛军和赵地叛军联手，将可以直接威胁西楚，对自己的威胁的确更大。至于刘邦，在项羽看来，即便他杀回了关中，想要彻底平定三秦，恐怕也不是短期内能够做到的。
就在项羽还在犹豫该向哪个方向出兵之时，齐王田荣竟然率先动手了。
同年秋，田荣派人任命在梁地活动的彭越为将军，并赐予将军印信，然后让其率兵进军济阴攻打楚军。彭越此时已经发展到了一万多人，他自认在反秦战争中功劳也不小，对于项羽分封漏掉自己早已不满，于是接受了田荣的任命，立即率军出征。
田荣的动作无疑成为了天平倾斜的砝码，项羽最终放弃了西征，派萧公角率军迎击彭越，自己则率领大军北上攻打田荣。
不过，为了防止刘邦兼并关中后东出，项羽出征前还是下令将留在彭城的韩王韩成废为侯，不久又将其杀死，改立早年与项梁交好、曾任秦朝吴县县令的郑昌为韩王，命其驻守颍川郡一带。
如此，函谷关外有河南王申阳，武关之外有韩王郑昌，在项羽看来，如此布置便可将刘邦堵在关中，使其不能轻易东出，自己便暂且不用担心来自西部的威胁，可以放心平定齐地叛乱了。
韩成被杀后，张良重建韩国的希望彻底破灭，遂于同年冬逃出彭城，一路躲过楚军的追查，再度回到了刘邦身边，决心就此辅佐刘邦。刘邦对于张良的返回同样极为高兴，册封其为成信侯。
项羽攻入齐地后，田荣率军于城阳（今山东菏泽）与项羽交战，结果被项羽一击而溃，田荣兵败逃至济北郡西部的平原县（今山东平原），结果被平原百姓杀死。项羽得知田荣已死，便立在楚国躲了两年的田假为齐王，而自己则率军东进至北海一带。
项羽本就因田荣当年不出兵，导致叔父项梁战死定陶而对其多有怨恨，再加上为了惩治齐地叛乱，项羽因此痛下杀手，在齐地一路焚烧和铲平城郭、房屋，活埋齐国降兵，抢掠财物妇女，所过之处尸横遍野、惨不忍睹。
与此同时，田荣的弟弟田横在兵败逃亡后，又招募齐国散兵，迅速聚集了数万军队，并在击败项羽所立的齐王田假后，改立田荣之子田广为齐王，于东郡城阳再度竖起反楚大旗，号召齐地百姓起来反抗项羽。
由于项羽一路征伐手段太过残忍，激起了齐地百姓的仇恨心理，一时间齐地百姓纷纷拿起武器对抗楚军，项羽就此陷入了齐地人民战争的汪洋大海之中。
同年十月，九江王英布派去追杀义帝熊心的人，一路追到郴县，将义帝熊心弑杀于郴城穷泉旁。
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