在楚军主力尚未北上时，楚怀王便命刘邦率先西进。刘邦自砀邑率军西征，首先便瞄准了成武和城阳两城，刘邦探知，两城的守军分别是东郡的郡兵和王离的军队。如果单从方向上来说，刘邦其实一开始也是向北进。而秦军此时因为正在赵地围攻巨鹿，所以为了避免楚军北上，只在巨鹿以南布置了两道防线。其中第一道防线，是由驻扎于成武一带的秦东郡守军负责；而第二道防线，便是由王离军派出的一支偏师，驻扎于城阳一带。刘邦兵分两路向西北推进，一路的统帅是刘邦；而另一路的统帅是吕泽。
刘邦率领的这一路，先于成武南大破秦东郡的郡兵，迫使其败退回了成武城。东郡的郡兵退回城中后一方面筑垒、放箭坚守；一方面派人向城阳的王离军求援。城阳里的王离军虽不是王离的主力部队，而且也非王离亲自率领，但仍倾巢而出赶往成武增援。
刘邦听闻斥候报告，又得知王离的增援部队正往成武赶，便亲自督战攻城，指挥其军向成武城发起一波又一波的攻击，攀云梯而上的勇士，倒下一批，再上去一批，前赴后继，攻到后来，连樊哙、曹参以及周勃等将都亲自上阵，尤其以樊哙最为勇猛，只身顺云梯攀上成武城头，左右开弓，一气斩敌十四首级，捕虏十一人，当即便被刘邦赐爵五大夫。从城阳赶往成武增援的王离军偏师，在一处山谷之中中了刘邦部将吕泽的埋伏，被阻击于成阳南面。最终，刘邦军拿下了成武城。之后，刘邦军的策略就是借“围点打援”对付原驻守于城阳的秦王离军。此时秦军被吕泽阻挡在城阳南，刘邦马上率军出成武城，与吕泽军配合，南北夹击王离军的这支偏师，与之展开了激战。王离军的这支偏师，人数不过一万，但毕竟是从北境调来的秦军精锐。所以刘邦不愿意攻城阳城时与之面对。唯有“引蛇出洞”，全力一战，才可与之一拼。
不出刘邦所料，其军虽是南北夹击，双管齐下，仍然难以将王离的这支偏师击败。两军你来我往，拼命厮杀，难分胜负，直到夜幕降临。各自才鸣金收兵。秦军见天已渐黑，来不及回城阳，便取道杠里去了。刘邦率领主力竟然尾随秦军，直接攻至杠里城下，乘夜攻城。杠里守军完全没有料到刘邦军会乘夜而来，被刘邦军打了一个措手不及，不过很快与退入城中的王离偏师联手，将刘邦军击溃。刘邦见城阳已是空城一座，而杠里一时也攻不下，便绕城而走去了昌邑。
其时，楚军主力刚刚相继出发，赶往巨鹿援赵击秦。当然，由于宋义的领军，楚军主力在十月初抵达成武西侧的安阳后，便不再前进了。此后便有了40 多日后的项羽斩杀宋义，自领楚军上将军北上救赵之事。当然，这些事并不影响刘邦不惜一切代价西进的战略意图。
刘邦在杠里受了挫折，不得不绕至昌邑。到昌邑城下时，已是翌日白天。斥候来报，此地有个中年人叫彭越，陈胜在大泽乡起义后，他也聚集了一百多年轻人。一次，彭越对他们说：“你们要我当首领，那你们就必须听我的。”年轻人便问，怎么听，彭越便说：“我要你们明天太阳一出来，就来此集合，迟到的人就杀头。”所有年轻人答应了。第二天太阳出来的时候，迟到的有十多人，最后一个人直到中午才来。当时，彭越很抱歉地说：“我老了，你们却执意要我当首领。现在，约定好的时间却有很多人迟到，不能都杀头，只杀最后来的一个人。”命令手下杀掉他。大家都笑着说：“何必这样呢，今后不再迟到就是了。”然而彭越却说：“一旦大家随我，便是军令如山，岂能儿戏！”说完就拉过最后到的那个人杀了。并设置土坛，用人头祭奠，号令所属众人。众人都大为震惊，害怕彭越，没有谁敢抬头看他。于是，他带领这支百人队伍四处出击、游击秦军，夺取土地。在这段时间彭越还收集各诸侯国逃散的士兵，聚起了一千多人。
于是，刘邦遣使找到彭越，约其联合攻打昌邑，然而昌邑城池坚固易守难攻，久攻不下。刘邦、彭越联军不得不退至栗县。
就在刘邦于栗县不知何去何从时，陈武（后封刚武侯）率义军四千余众前来投奔，并领着大军折向了陈留。刘邦大军驻于陈留南面的高阳镇时，有一六旬老儒郦食其前来投军，受到刘邦的款待。刘邦见其比自己年长，又博闻强记，思路清晰，便任其为谋士。郦食其果然不凡，见刘邦向自己讨问西征大计，便摇头晃脑地说道：“那秦国，秦穆公时，只能与诸侯平起平坐。到孝公，用卫鞅变法使国力大振，山东众雄皆不能单独抵挡。五十年后，苏秦、张仪相继出。二人虽皆为鬼谷之徒，而世之法却大相径庭。
苏秦采用合纵，得约齐、楚、魏、燕、赵、韩，六国之兵合攻强秦，令秦人十五年不敢出函谷半步。此时，若六国同心协力，秦必难逃厄运。然人之五指尚有长短，诸侯之心岂能合一？张仪窥到要害，献秦连横之策，使六国各怀异志，不能同谋，合纵最终土崩瓦解。今天下形势，恰与苏秦当年合纵相似。若众心合一，秦国焉能复存？最怕彼此猜忌，各怀打算。现秦精卒正纠缠于河北。为足下计，应尽早引军破关，直捣咸阳，擒贼首恶，为天下之先！”
刘邦听言自是大喜，便问：“我今已攻下成武、城阳两地，该往何为宜？”
郦食其便道：“公起于沛、丰乡间，手下多为游勇散卒，簇拢一处，也不足万人，却要直向西行，径入强秦之地。如这般徒身而探虎口，自家性命尚且难保，何谈成功？虽攻得成武、城阳两地，不过小试身手，不得为喜。”刘邦急问：“那该怎样才能打开局面？”郦食其又道：“如真欲成事，当先取陈留。陈留乃天下之冲，四通八达，城内又多积粟，一旦占据，军中之需便不用再忧。等人马粮草皆已齐备，再引兵西进，收河南而直捣关中，则易如反掌。”
刘邦说道：“大军来此，正是面向陈留，然此计虽好，却难成全。”
郦食其笑道：“老夫既献此计，自有办法。”
刘邦催道：“先生快讲。”郦食其却依旧不紧不慢地说：“不瞒公说，那陈留县令是我相善之人。明日老夫只身前去，凭得三寸不烂之舌，劝他献城来降。要是不听，公便引兵攻打，老夫在里做内应，还怕取不来此城？”刘邦听了，欢喜不已，道：“今已晚，先去歇息。明日再劳驾先生。”
郦食其为陈留高阳人氏，早年父母双亡，与其弟郦商相依为命，虽家境贫寒，却能言善辩，才识过人。因寻常所遇大多是泛泛之辈，跟他们说古论今，就如对牛弹琴，故平日里只能以酒为伴，装些痴狂，被人看作嗜酒如命。唯喜好读书，不事稼樯，竟落魄到食不果腹的地步，即使如此，依旧读书习字不辍，又兼性情孤傲，被众乡亲视为狂生和“酒徒”。后来，郦食其迫于生计，只好给有围堰的村子去看大门。所以郦食其对各城府的防备极为熟悉，甚至与那县令也有数面之交。其习性好文，其弟郦商却喜武，兄弟两个一文一武，各有千秋，在当地士林中小有名气。次日，郦食其借马骑了，独自一人，取路投西而来。走了大半天，已到陈留。郦食其本就熟悉，进了城，便径来县衙投上名刺，要求见县令。衙役见他穿戴不俗，大摇大摆的样子，不知什么来头，忙到里面去禀报。那县令叫陈同，为人固执，虽是行伍出身，却偏喜儒术。往年无事时，常在后堂设宴，请些出名儒生前来会饮。
郦食其老而且狂，自然最熟。这两年烟尘四起，官盗往来不绝，陈留县内风声鹤唳，陈同护城要紧，哪还有闲心与人论道，故好久不见。
陈同听得衙役通报，挥手说：“让他进来！”郦食其一进去，陈县令便问：“许久不见，今日为何却来？”郦食其笑道：“自有要事相求。”二人拜过，分宾主坐于正厅之上。
陈县令问道：“最近不太平，叛贼已到陈留境内，郦兄还敢到处乱走，想来自有门路！”
郦食其道：“老夫无所谓门路，倒是陈大人，贵为一县之令，逢此乱世，该早作安排，为自家寻个退路。”
陈县令道：“生逢乱世，躲也无用。”
郦食其道：“非也。俗语曰：‘成事在天，谋事在人。’大人手握一县权柄，即便不能呼风唤雨，想弄个富贵怕也难。”
陈县令道：“郦兄说笑。就眼下这个样子，能保命已是不易，哪还能奢想富贵？”
郦食其道：“ 大人可知范阳令么？” 陈县令道：“ 略知一二。”
郦食其道：“如今天下纷乱不堪，诸侯并起，皆为灭秦复国。
我闻刘季奉楚王之命，正领兵西进，一路摧城拔寨，所向披靡，河南诸郡顷刻可下。大人熟读经书，当知‘顺道者昌，逆德者亡’的道理，乘其兵未到，何不效范阳令献城以迎。刘季见了，必生感激而厚待于你。那时，不但此位可保，还有更多好处。”
陈县令闻言不由愕然道：“本县令既食秦禄，便当为秦尽忠。
怎可贪图小利，而做那叛逆之事？断断不行。”
郦食其道：“那刘季兵扎高阳，说来就来，大人当早作决断，莫要错过良机。”
陈县令大怒道：“你且住口！本县心中只有大秦。宁可与城同亡，也不愿与贼做一头！”并朝郦食其喝道：“若再胡说，定将你视作贼党，抓进大牢！”
郦食其见县令怒将起来，知不可再说，赶紧转了话头：“好个铁心的忠臣！朝廷各官，若多似大人这般坚毅，当无今日之难堪！”接着又道：“方才乃戏言，恐大人心有异志，不肯坚守此城。现在看来，纯属多余。”县令道：“原来你是试我。”
郦食其道：“实话告大人，刘邦那厮非一般强盗可比，今引万千贼众前来犯界，定是早有准备。老夫担心城里这点军马，难保能打过他，特地赶来，献个计策。”
县令道：“你有什么好计？”郦食其道：“老夫有个嫡亲的兄弟，名郦商，生得身长力壮，膀厚腰圆，使一手好刀，有万夫不当之勇。今聚了三四千人马，占据着牛角山。老夫只要将他召唤来，与大人并为一家，必能退得贼兵。”陈县令听了，欢喜不已，道：“方才错怪，万勿挂怀。若真能请得你兄弟来，退去贼兵，本县必有重赏。”
郦食其随即来到牛角山上，让其弟郦商亲率人马到陈留县布防。临行之时，嘱咐郦商，一旦刘邦率军来取陈留之时，定要作为内应。尔后，便回刘邦大营，告知一切准备妥帖。
数日后，刘邦率大军来到陈留城下，县令陈同便让郦商率军出战。郦商披挂整齐，率军打开城门一冲而出。不过一袋烟功夫，就引着刘邦大军反冲进城，城里埋伏的郦商军卒也一齐动起手来，里应外合，不费吹灰之力攻就取了陈留。
刘邦率大军进了陈留城，粮也有了，器械也多了，又得了郦食其之弟郦商手下四千军卒，队伍迅速发展到两万余众。刘邦率军在陈留休整完毕，即刻启程，往西进发。不日便来到白马，与镇守白马的秦军杨熊部对峙。刘邦阵前观察，发现杨熊将营寨设于一赤岗之上，名曰赤岗营寨，寨前一马平川。刘邦派大将灌婴领军出战，与杨熊所遣的秦将祭宁迎头相撞。灌婴和祭宁各使一条重40 斤的铁枪，撞在一起“叮当”作响。两人大战50 回合，仍然不分上下。其间，祭宁有几枪都险伤灌婴面门，让在阵中观战的刘邦捏了一把汗。于是，连忙鸣金收兵。回大营中坐定，刘邦依旧心有余悸，不仅赞叹那祭宁的武艺真是了得！灌婴闻言不服道：“主公休要长他人志气。明日若与他再战，必要擒来。”
夏侯婴道：“此处赤岗营寨前，地势平坦，一马平川，适宜车战。
明日主公只管率军与他交战，待到酣时，末将引兵车从阵后杀出，一鼓可下。”刘邦道：“可惜兵车不多。”夏侯婴道：“五百乘，足矣。”刘邦道：“不妨一试。”令其去准备。
翌日，刘邦亲自率军出战，左右有灌婴和夏侯婴。杨熊见对面主将亲自出战，不知有诈，便也亲自领军出迎，身后有祭宁护阵。两军相遇，正杀得兴起之时，夏侯婴率兵车五百，从侧翼迅疾冲入秦阵，将秦军冲得七零八落，随之大败。刘邦于坐骑之上看得真切，于是命令击鼓，一鼓作气，挥师掩杀过去，不仅扫**了秦军，还乘势拿下了赤岗营寨。
杨熊一看赤岗营寨被刘邦所破，只得往西败走，半道又遇曹参率军来拦。曹参横刀立马于路中央，大声喝道：“杨熊小儿，早早下马受降，免得身首异处！”杨熊正欲挺枪来战，身边偏将尹通相劝道：“军心已乱，战不得！白马守将孙乾乃将军旧部，可去相投。待搬来救兵，再战不迟。”杨熊无可奈何，只得调转马头，率领秦军残兵沿山中小道落荒而去。曹参领兵又追杀了一阵，捉得三四百个秦兵，缴获许多器械车仗，欢天喜地地回赤岗营寨向刘邦报捷。
刘邦闻报，甚是欢喜，下令设宴庆功，犒赏三军。文官武将，互相贺喜，刘邦重赏了前番攻城立功的樊哙、靳歙二将。酒过三巡，菜过五味，樊哙喝得兴起，高声叫道：“这厢逐走杨熊，开封城内无人做主，不如这时引兵杀将过去，取了城池，更待何时！”刘邦笑道：“你这厮，定是醉了，又来胡说！开封县城高墙坚，兼护城河环绕，天然成壕。城内尚有守军数万，副将赵贲也是个能征惯战的人，岂能轻易攻取？”
樊哙道：“主公莫把秦将看高。量那几个鸟人，只会虚张声势，没甚真本事，就面前这班兄弟，谁不骁勇？区区县城，唾手便可取来。”谋士陈涓道：“他若固守不战，实难攻取。不如引蛇出洞，也可少费些周折。”
樊哙道：“陈公有所不知，开封城外地势开阔，无遮掩，此计如何使得？赵贲一介莽夫，智谋不及杨熊，闻他败走，必然胆寒，断不会出城迎战。”刘邦听他这般说，暗自寻思：“这厮平日做事虽粗，此话倒也有几分见地。”便道：“就依了你。晌午后先带一万步军，去围开封。我统领大军随后便到。”樊哙大喜，便去准备了。
两日过后，刘邦便率大军启程了。
开封城内的秦将赵贲，早已接到消息。他与楚军交手过几次，素知其厉害，便传令下去，坚守城池，不许出战。日将偏西，樊哙领人马杀到，见城门紧闭，吊桥高挂，便来城下劝降。赵贲在城楼上，回樊哙道：“我堂堂大秦军官，岂能降尔等草寇！”樊哙大怒，策马城前，高声叫骂，单挑赵贲出战。赵贲任凭樊哙百般辱骂，就是不出。樊哙愤恨，便驱兵卒来攻城，却被赵贲叫弓弩手乱箭射回。樊哙怒火中烧，正待亲自登城攻打，只见刘邦率大队军马赶到。知赵贲倚城固守，也怒，喝令各军将开封城四面围住，轮番攻打。秦军无退路，拼死相抗，攻城人马多有死伤。
刘邦看天色已晚，只得罢兵歇战，安下营寨，明日再来攻打。
翌日攻城又是无功而返。此后一连数日，皆没有进展，反折损近千人马，刘邦心中郁闷。此日正坐帐中，与众将商议如何攻取，忽有斥候来报：秦将杨熊逃到白马收拢旧部人马与游勇散卒约二万人，扬言要回救开封，报仇雪恨。刘邦怒道：“这跳梁小丑！岂敢再来！”曹参道：“开封城坚粮多，一时难以攻取。今章邯正与各路诸侯相峙于河北，不知谁胜谁负。若秦军胜，将引军来援，我等腹背受敌，终难一战。如秦军败，则鲁公率得胜之师，扫**过来，谁能抵挡，必先主公而入关中。如此，关中之地将归他人所有，几月努力，也付之东流。依末将之见，不宜羁绊在此，应速撤围北上，先攻白马，等斩杀杨熊，绝了后患，然后置开封不顾，直趋长社，与郦商人马会合，谋攻颍川，趁势西进，独步关中。”刘邦听罢，顿时醒悟，道：“此计甚妙！”尽引兵马，离了开封，奔白马而去。
杨熊从赤岗营寨败走后，便领败军来投白马。白马守将叫孙乾，本是杨熊帐前骑将，惯使一对乌金锤，有些蛮力。见杨熊兵败来投，忙迎到城中，设宴压惊。杨熊心中愤愤不平，连喊要报仇。孙乾便迎合道：“小将不才，镇守这白马城，今也聚得一万多兵马。将军要用，只管吩咐。”杨熊转怒为喜道：“待我报得此仇，定保举你官升三级。”孙乾称谢，又道：“近来河北流民散卒过往甚多，若派人招募，必有收获。”杨熊道：“正愁兵少。”便叫孙乾着人去四周招募。三四天光景，竟募选到一万壮丁。杨熊命令分拨到各营操练了一二日，也不管是否精熟，就叫孙乾仍守白马，自与偏将尹通率领两万兵马去救开封。
这一日，杨熊率军刚行到半道，正遇刘邦往白马去的先锋人马。与两员猛将樊哙、周勃迎头相撞，自是冤家路窄，双方也不搭话，各持兵器，见面就开打。杨熊挥动铁枪来战樊哙的大刀，尹通挥动兵刃来战周勃的铁棍，两军自是你来我往，矛戈相迎，混战于一处。正杀得不可开交，曹参率柴武、靳歙也从后面赶到，一声令下，领军掩杀过来。杨熊军突感侧翼受敌，左右难顾，抵敌不住，兵卒急往白马退走。樊哙众人直赶了六七里地，方收了军马回迎刘邦大军。
刘邦率军随后赶到，便与众将一起杀奔白马而来。
杨熊领着败兵回到白马城，见着孙乾说：“未及提防，又吃他算计了。”孙乾道：“将军切莫懊恼。小将城内尚有车骑军各五百，惯会厮杀。明日再与他相战，我从阵后杀出，贼军必定措手不及，为我所败。”杨熊听言，脸上方有喜色，回道：“正要仰仗孙将军出力。”
次日天放亮后，杨熊领了兵马出得城来，到刘邦营前挑战，却把车骑两军掩在阵后。刘邦想道：“这厮却也奇怪，刚刚败去，却还敢再来挑战，倒也有几分胆魄。”随即命令三军，吃完早饭，便尽出营寨，摆好阵势。刘邦立马于门旗下，扬鞭喝道：“杨熊匹夫！想你也是身经百战，却几番为我所败。何不早早下马来降，免得再次受辱！”杨熊却道：“前几次不曾防备，误中了奸计，非是本官无能。今两军在此，定要分个输赢胜负，以显雌雄。”
刘邦笑道：“且莫狡辩！今日便要擒拿你！”顾左右道：“谁与我捉拿此贼？”
话音未落，阵中早有一将手舞大刀，纵马直奔阵前。众人一看，正是勇将傅宽。杨熊身后，偏将尹通拍马挺枪出阵来迎。两个就在阵前相斗于一处。战有十多回合，傅宽武艺精熟，手中大刀上下翻飞，不离尹通面门左右，慌得尹通手忙脚乱，来回遮拦。
杨熊见尹通要败下阵来，忙令兵卒上前，介入混战。孙乾这时却驾车骑，从两军阵后杀出，他一骑绝尘，一车当先，手握双锤，逢人便打。正杀得兴起，只见刘邦阵右鼓声大作，无数马军冲杀出来。当头一员小将，白衣白马，手持长枪，身后跟着几个壮士，径奔孙乾而来。孙乾不认得，便欺他年少，催马向前，举锤便打，反被那小将用铁枪挑开铁锤，连耍几枪，一时眼花缭乱，反刺中肩膀，栽落马下，死于非命。那小将不是别人，正是骑军首领灌婴。其刺死孙乾后，与麾下丁礼、丁义、陈仓三将率五千马军，横冲直撞，向前砍杀。秦军兵将被刀枪搠倒、战马践踏的不计其数，一时间阵形大乱，四散奔走。杨熊见势不妙，杀出条血路，纵马往西逃窜了。傅宽在乱军中寻见尹通，大喝一声，纵马上前，一刀将他劈作两半。秦军半数死伤，半数归降，只千余人马随杨熊逃往了曲遇。