对于齐地和赵地的先后反叛，项羽亲自率兵前往讨伐，虽然很快击败了田荣的军队，但却因烧杀抢掠太过严重而导致齐地的全面叛乱，竟然一时不能平定。刘邦趁此机会，以"明修栈道，暗渡陈仓"之计重新杀回关中，迅速一统三秦之地，之后又接连击败收服河南王申阳、魏王魏豹、殷王司马卬和韩王郑昌。
汉二年（前205年）四月，刘邦见项羽主力仍然被牵制在齐地，于是统领本部兵马，以及常山王张耳、河南王申阳、韩王郑昌、魏王魏豹、殷王司马卬五诸侯的军队共计56万，兵分三路攻入西楚境内，由于项羽主力不在，楚国防线迅速告破，楚都彭城沦陷。
楚军防线和刘邦进攻方向
攻破彭城之后，刘邦为了防止项羽回援，命令彭越、樊哙分别驻守各地，而各诸侯联军则被他部署在了彭城和肖砀地区。自认防线密不透风的刘邦，便就此安心在楚王宫住下，也顾不得回近在咫尺的家中看看，便将项羽从咸阳带回的美女和金银财宝统统据为己有，天天饮酒作乐，玩的那叫一个不亦乐乎。
项羽得知消息后，鉴于齐地叛乱尚未彻底平定，再加上大军回援行军速度必然缓慢，便命令主力仍然留在齐地继续平叛，自己则亲率3万精锐骑兵连夜回援彭城。项羽在鲁瑕丘攻破了樊哙的防线后，利用夜色掩护迅速绕到彭城以西，并于次日拂晓突然自西向东对汉军发动猛攻。
