项羽被牵制在齐国，另一方面刘邦也从汉中出兵攻取三秦之地，然后继续东进。刘邦的扩张非常顺利，各个诸侯王倒向汉军，刘邦非常顺利进入西楚的都城彭城。此时以刘邦为首的诸侯联军拥兵五十九万之多，彭城也被攻克，刘邦似乎是胜利在望。
然而刘邦的强盛被项羽的卓越的军事能力彻底击碎。项羽留一部分军队对抗齐国的起义军（此时田荣已死，其弟田横又起兵反楚），自己率领三万军队回救彭城，一举击溃刘邦，根据史料记载至少有超过二十万汉军死于"彭城之战"。汉军的伤亡确实很严重，但更加严重的是刘邦和项羽二者表现的强烈对比让各诸侯王内心中产生动摇，不再拥护刘邦。
塞上司马欣、翟王董翳投奔楚国；魏王豹、代王陈馀反叛刘邦（这个是在"下邑画策"之后，不过也能看出刘邦经过"彭城之战"失败后对个人威望的打击），胜利的天平开始扭转。
