离开安阳后，项羽率军迅速向北进发，到达黄河南岸后，项羽下令大军扎营。
项羽派人将附近民船征调过来，命英布和蒲将军先渡河北上救赵。英布和蒲将军到达巨鹿后，就立刻对王离部秦军展开进攻，由于兵力悬殊，两位将军虽然勇猛过人，折损众多人马仍难在秦军那里讨到便宜。
两位将军不断派人将战报传给项羽，项羽知悉英布、蒲将军遇挫后，立刻下令全军渡河。渡河前，项羽骑在乌骓马上，对将士们说：“将士们！在你们对面是四十余万秦军，而我们只有五万余兵力，但我们将只带三天口粮渡过河去和他们决一死战！‘楚虽三户，亡秦必楚’！相信大家都听说过这句话，现在就是我们去证明这句话的时候！暴秦亡我楚国，屠我亲族，奴役我等父母兄弟，仇莫大焉。孔子说‘父母之仇不共戴天’，今我等渡河，不报此仇，何面目生于天地？报仇！”
众将士激愤不已，山呼起来：“报仇！报仇！报仇！”
项羽挥剑北指道：“渡河！”
四万将士开始有序渡河，并将黄河南岸营帐和生活起居全部烧毁砸烂。渡过黄河后，项羽又下令将士们将全部船只尽数凿沉于河内。于是将士人人抱必死之心，士气如虹。
项羽率军很快来到巨鹿附近，下令众将选择有利地形扎下营寨对王离形成包围之势。此时，巨鹿城外除了王离和项羽军营外，还有十多座壁垒坚实严密的营寨，都是救援赵国的各路援军。这些援军兵力加起来至少超过二十万兵马，但他们都严守寨门，无人敢向秦军挑战，就这么僵持着。
这些诸侯军见项羽率领楚军来到巨鹿后，就迅速对王离形成了包围之势，不觉得都笑了起来。因为懂兵法的人都知道，《孙子兵法》上说兵力十倍于敌军的时候才包围敌军，实行围歼战；兵力五倍于敌人时可以选择主动进攻；兵力两倍于敌军就奋勇杀敌；敌我兵力相当时就用计分割敌军各个击破；而当兵力弱于敌军时就要尽量避免与敌交战。现在楚军以区区五万多人的兵力包围王离数十万大军，岂不是形同自杀？所以这些诸侯们就嘲笑项羽只有蛮勇，对兵法一窍不通。王离见项羽如此布阵也觉得很可笑，可是很快他就连死的心都有了。
公元前207年12月，巨鹿城外，天下诸侯将共同见证一位无可超越的战神的诞生。
扎好营寨后，项羽立刻跨上乌骓马率军亲自向秦军杀去，王离派军应战，听得战鼓声响，龟缩在“铜墙铁壁”后面的各路诸侯纷纷探出头来观看战况。只见楚兵个个吼声震天，即使被秦军砍伤，身上中箭，楚军依然像没事人一样怒吼着向秦军砍杀。这些诸侯看客们眼睛都顾不上眨，见楚军战士各个挥戈舞剑左杀右砍，没有一刻停歇，仿佛当秦军像嫩萝卜一样猛砍，秦军一片一片地倒下去。更让坐观的诸侯们目瞪口呆的还是项羽，项羽骑着乌骓马像闪电一样在秦军中左冲右突，手持一支黑色铁戟挥舞向前，秦军所当者或是爆头断肢，或是骨碎血喷，总之经项羽冲杀一过，必定便是一条血河。秦军虽然久经战阵，可是做梦也没见过像楚军这么凶猛的敌手，打着打着便都被吓得肝胆俱裂、意志崩溃，这支秦军一个时辰左右便已经被楚军杀得大败。
第一战结束了，观战的诸侯们人人惊惧不已，仿佛做了一场最可怕的噩梦似的，在他们看来这根本就不是交战，纯粹是在屠杀。
紧接着第二仗、第三仗、第四仗……每一场大战，对秦军来说都跟屠杀没什么两样，楚军简直就是从地狱里钻出来的恶魔，实在太可怕了。打到第八仗时，楚军早已切断章邯军和王离军之间的甬道，断了王离大军的粮路。第九仗是一场和王离军的决战，王离军队虽然仍占据兵力优势，无奈秦军士卒早已被楚军吓破了胆，士气几近荡然无存。在这最后一战中，连日作战的楚军丝毫没有显示出疲惫，仍像打第一仗那样勇猛，喊杀震天。混战中，秦军重要将领苏角被斩杀，统帅王离更被生擒，眼见胜负已定，另一重要秦将涉间自焚而死。
这九场大战下来，楚军将士就像用血洗了九次澡似的。横尸遍地、血流成河的战场上，楚军将士人人浑身是血地举着兵器山呼起来：“万岁！万岁！万岁！”坐观的那些诸侯军，九场大战看下来，虽然楚军是友军，但他们心里却莫名地感到有无底的恐惧笼罩了他们。
得胜次日，项羽命军士杀牛备酒，派人去传召坐观的诸侯们前来相见。诸侯们个个吓得不见了三魂七魄似的，无人敢不前来拜见项羽。
于是，楚营辕门大开，项羽端坐在帅帐中央，等候着诸侯军将拜见。数十名诸侯将军们颤抖着走到楚营辕门前，纷纷跪下，然后低着头，行着礼，慢慢膝行而前，大气也不敢出。
众人膝行进入帅帐后，齐声叩拜：“臣等拜见上将军。”
项羽笑道：“各位请入座。”
众人低着头各自入座，始终无人敢抬头看项羽一眼。项羽举起酒杯道：“今我楚军小胜秦军，解得巨鹿之围，特邀诸君前来共饮一杯薄酒相庆，诸位请！”
“上将军请！”众人都端起酒杯说。虽然这时众人都齐刷刷看向项羽，但却没有一个人敢接触项羽的目光。
众人饮尽一杯后，有人说道：“今上将军以五万之众大败秦军二十万，真是惊天地泣鬼神啊！将军真乃战神也！今后臣愿唯将军号令是从，誓死追随！”
其他人也争相表示道：“我等今后都愿唯将军号令是从，誓死追随！”
项羽高兴道：“好！只要我等万众一心，何愁暴秦不亡！来，再干！”
众人纷纷举杯尽饮。
从此，各路诸侯军尽归项羽统领。