当宋义率军行至安阳时，他害怕与秦军正面冲突，毕竟秦军的实力大于楚军。于是在此逗留四十六日，不再进军，项羽多次劝说宋义快速渡河，打秦军个措手不及，但都以其它理由拒绝出兵。随后项羽趁早上面见之时，将宋义斩杀，篡权成为上将军。接着项羽带领5万楚军渡过黄河，大败秦军，并活捉了秦将王离，九月后，章邯的20万大军也全部投降了项羽。从此，众诸侯对项羽是佩服的五体投地，纷纷拜入项羽账下。因此，项羽成为诸侯联军的统帅。与此同时，刘邦已率军攻破都城咸阳。项羽听闻后，大怒，立即整顿兵马直奔咸阳。
项羽进入关中后，他请求楚怀王封他为王，但楚怀王的答复是"如约"。项羽见形势不对，于是他不再听命于楚怀王，私自篡权分封天下诸侯，共封有十八路诸侯，其中刘邦被封为"汉王"，项羽自封为"西楚霸王"，尊楚怀王为"义帝"。随后，项羽建都彭城，于是将义帝赶出彭城，在迁往彬县的途中，义帝被项羽派出的英布给斩杀。
