刘邦大败后，率部退到荥阳，一路收集败兵。
并派韩信、灌婴等在京索之战中击败了楚追兵，得以喘息，稳住了阵脚，遂重整军队，依托关中基地和有利地势与项羽长期抗争。
且在逃往荥阳前便派人说服英布反楚，联络彭越扰楚后方；派韩信开辟北方战场，攻魏，破代，灭赵。
项羽发动反攻，围困荥阳，形势十分危急。
刘邦用陈平反间计，使项羽怀疑范增，不用其谋。
项羽派兵攻打汉军，城内缺粮，将士也精疲力竭，刘邦十分着急。
将军纪信见情况十分危急，便对汉王说：“现在情况紧急，臣有办法，可保汉王你逃走。”
在得到刘邦同意后，由陈平写了降书，派人送交项羽，说汉王今夜便出东门投降。到了半夜，城内的妇女都相拥而出。
刘邦便乘机在他的功将们的保护下从西门逃出，逃往另一个城市。
那些妇女走完了，天已经亮了。
这时装成汉王模样的纪信，卧在一乘龙车上，但一直用衣袖遮住自己的模样，楚兵以为是汉王出降，欣喜若狂，高呼万岁。项羽出营审视，见车上坐着的人不是刘邦，便问：“你是何人，敢冒充汉王？”
纪信答道：“我乃大汉将军纪信。”
项羽又问：“汉王在哪里？”
纪信说：“早已离开这里了！”
项羽生气极了，下令将军齐集火炬，烧毁龙车。
纪信被活生生地烧死了。
刘邦派纪信装扮成自己去楚军诈降，自己乘机逃出荥阳。
项羽加紧围攻荥阳。
为了减轻楚军对荥阳的压力，刘邦率军经武关，想引诱项羽南下。
为配合汉军行动，此时韩信也率军到达黄河北岸，声援荥阳。
彭越正在进攻下邳。项羽被迫率军回救，刘邦乘机收复成皋。
项羽以凌厉攻势拔荥阳，再夺成皋。
刘邦一面命汉军在固地一带坚守，阻击楚军前进，一面命韩信组建新军击北。
又派人入楚腹地协助彭越进攻外黄县等地，再次迫使项羽回救。
项羽在击败彭越后，寻汉军主力决战不成，屯兵广武与刘邦形成对峙。
刘邦兵败彭城之后，齐王田荣和赵王歇也反叛并与楚媾和。
魏王豹以探母病为由回到封国后，就封锁了河关，切断汉军退路，叛汉与楚约和。
刘邦派郦食其说服魏豹不成，八月任命韩信为左丞相率兵击魏。
魏豹把重兵布守在蒲坂，封锁河关。
韩信故意多设疑兵，陈列船只假意要渡河关，而伏兵却从夏阳以木盆、木桶代船渡河，袭击魏都安邑。
魏王豹大惊，引兵迎击韩信，韩信大胜，虏魏豹，平定了魏国，改魏为河东郡。