彭城惨败后，刘邦面临的形势极为严峻：原先弃楚附汉的诸侯王见汉军惨败，不少人又纷纷降楚，与楚联合击汉，此时的项羽已逐渐认识到刘邦是其主要对手，因此，他决定不给刘邦喘息的时间，亲率大军追击至荥阳。楚军强大，汉军势单力薄，刘邦的处境岌岌可危。

为了扭转危局，刘邦问计张良：“我打算将函谷关以东的一些地方作为封赏，谁可以与我一起建功立业呢？”他企图以出让关东地区来争取反楚势力，联合对付楚军。张良向他献策：“九江王英布，楚枭将，与项王有矛盾，彭越与齐王田荣反梁地，此两人可急使。而汉王之将独韩信可属大事，当一面。即欲捐之，捐之此三人，则楚可破也。”也就是建议刘邦，争取英布、田荣、彭越，重用韩信，从各方面结成反楚的联合力量。刘邦采纳了张良的献策，他以所剩全部兵力，在荥阳、成皋一线，扼守险要，深沟高垒，进行持久防御，以争取时间发展自己，消耗对方，待机再战。这样，汉军逐步形成了一个正面坚守，敌后扰袭和南北两翼牵制的战略格局。其具体部署是：刘邦亲率汉军主力在正面坚守成皋、荥阳地区，阻遏项羽的攻势；在敌后令彭越在梁地积极活动，牵制和疲困楚军；在北方，命韩信率一部分兵力，逐次歼灭黄河以北的割据势力，向楚军侧背发展；在南方，争取九江王英布，使其进攻楚军侧背，从南面牵制楚军；在后方，命萧何坐镇关中，做好支前工作，保障汉军的粮草供给和兵力补充。

正是依靠这一正确的战略部署，刘邦的荥阳、成皋防线在兵微将寡的劣势下苦苦支撑了近一年之久。然项羽这次对刘邦的关中地区是志在必得。公元前204年初，项羽大举攻击荥阳，并派骑兵数次切断汉军运粮的通道，使汉军在补给上多次发生困难。刘邦为了缓兵，请求议和，提出“割荥阳以西者为汉，以东者为楚”。项羽的谋臣范增马上劝谏项羽“汉军并不难战胜，今不把它彻底战败，将悔之晚矣”。项羽遂拒绝议和，攻势愈益加强。刘邦见缓兵之计不能得逞，便向部属征求破楚策略。郦食其建议立六国的后人以分楚势这一危险的主张，幸而被张良谏阻。深谙楚军内情的陈平认为项羽的得力将相不过范增、钟离昧、龙且、周殷数人，而且项羽为人“意忌信谗，必内相诛”，如进行离间，再继以军事进攻，定能破楚。刘邦采纳了陈平的计谋，给他黄金四万斤，令其实施反间计。陈平先以重金收买楚军内部官兵，让他们散布谣言：“楚将钟离昧，龙且，周殷等作为项王的将领，功劳多，然而始终不能划地封王，他们打算跟汉王联合，以灭项氏，瓜分楚国的土地而各自为王。”项羽果然产生疑心，不再信任钟离昧等。为离间项羽的重要谋臣范增，刘邦大动脑筋。一次，项羽的使者见刘邦，刘邦依陈平之计设丰宴招待，当使者赴宴时，刘邦故意表现十分惊异：“我以为贵使是亚夫（范增）所遣，不料是项王所派。”于是将丰宴撤去，改换粗茶淡饭，使者回去后，将此事汇报项羽，项羽怀疑范增与刘邦暗中勾结，因而稍夺其权柄，范增察觉到这种情况后大怒，随即辞职还乡，未至彭城便因背上发疽病而死在途中。

刘邦的反间计，虽使项羽丧失了不少重要的文臣武将，但这并未从根本上改变汉军的劣势，在楚军步步紧逼的强大攻势下，汉三年（前204）五月，荥阳危在旦夕，汉将纪信对刘邦说：情况万分危急了，请允许我假扮汉王您投降，您寻找机会逃走。刘邦依计而行，当夜深人静时，荥阳城东门突然大开，两千多妇女从城门一拥而出，盛大的仪仗队紧随其后，其中一辆车上悬挂着“汉王刘邦”的旗帜。有人喊道：城里没粮，汉王投降了。围城的楚军大为欢喜，都跑到东门来看汉王投降。此刻，西城门却悄悄打开，刘邦乘机带上几十名轻骑从西门溜走，逃回关中。

刘邦逃回关中后，收集关中兵马，想再次东出与楚军争夺荥阳。谋士袁生认为这不是善策，便向刘邦献计：汉军与楚军在荥阳相拒数载，汉军常遭危困，希望大王东出武关，从南面出击项羽必然引兵向南。大王深筑壁垒不与他作战。这样，可使荥阳、成皋间的紧张形势得到缓解，同时也可让韩信平定赵地和连结燕齐。之后，大王再杀回荥阳。这样，楚军所要防备之地增多，力量必然分散，汉军却得到休息，再与之交战，一定能打败楚军。刘邦采纳了这一意见，率兵东出武关，进至宛、叶之间，果然调动项羽军南下。这时，彭越的部队正在黄河沿岸积极活动，绝楚粮道，后受刘邦之命破下邳，威胁楚都彭城。楚军后方遭此严重威胁，使项羽不得不掉过头来反击彭越，刘邦遂乘机北上夺回成皋。

项羽东进击退彭越之敌，解除后方威胁后，于六月回师西线，竭其全力又攻破荥阳、成皋。刘邦与夏侯婴从成皋逃出，北渡黄河至韩信、张耳驻兵地，即小修武，突入其营，收回二人的兵权，接管了这支部队，并调这支军队增援前线阻止楚军继续西进。与此同时，刘邦听从郎中郑忠建议，进一步避免正面与楚作战，采用从后方和侧翼打击敌人的策略。刘邦派刘贾、卢绾率两万人马从白马津（今河南滑县北）渡河，深入楚地与彭越配合，焚烧楚军积贮、断其粮道，骚扰楚军后方，彭越又连拔睢阳、外黄等十七城使楚后方遭到极大损失，造成严重混乱。项羽不得不停止西方战场的攻势，留下大将曹咎和司马欣共守成皋，自己再次率军东攻彭越。临行前，项羽指示二人：“汉王来挑战，慎勿与战，不要让他们往东即可。我十五日必能平定彭越，还军此处。”项羽东进虽击退彭越，将十七城收复，但未能消灭彭越的游击军。这支军队仍在梁、楚间进行游击战争，一直威胁着楚后方。(www.daowen.com)

由于曹咎、司马欣死守成皋，成皋难以攻拔，刘邦想弃成皋，屯守巩县、洛阳。谋士郦食其深知成皋、敖仓地位重要，他对刘邦说：“做帝王的人以民为天，而民以食为天。敖仓是天下粮食的转输中心，其藏粟甚多。项羽攻克荥阳后，不派重兵坚守敖仓，却引兵向东，只派部分兵力扼守成皋，这真是上天在资助我们。现在留在这里的楚军很容易击破，大王却想放弃进攻的机会，实在是不明智。况且两雄不俱立，楚汉长期相持不决，百姓骚动，海内动荡，农夫不种田了，农妇不织布了，就是因为天下归谁所有尚未确定，希望大王立即进兵，收取荥阳，控制住敖仓的粮食，阻塞住成皋的险要，然后夺占飞狐口，扼守白马津，向各地诸侯显示我们所据的战略形势，让他们知道天下应该归谁。”刘邦认为他讲的很有道理，于汉四年（前203）十月，指挥汉军乘楚军东调、兵力薄弱之机，再度反攻成皋。曹咎最初牢记项羽的告诫，坚守不出，于是汉军派人到阵前百般辱骂曹咎，一连几天，骂得曹咎暴怒，遂丧失理智，领兵横渡汜水出战，这正中汉军的“以怒误敌”之计。楚军刚渡过一半，汉军立即发起进攻，大败楚军，曹咎和司马欣均自刎身亡，汉军再次收复成皋，乘胜推进广武（荥阳西北），并包围楚将钟离昧于荥阳以东，后占领“藏粟甚多”的敖仓。

项羽听到成皋再次失守，急忙回师救援。汉军依据险要地形，坚守不战，两军相持不下。加上敖仓已落入汉军之手，楚军后方常有汉军同盟的威胁，其粮道又不断被袭击，项羽急于求战，但汉军却避而不战。项羽急中生智，将囚禁的刘邦生父太公置于阵前，向刘邦宣告：“若不投降，我就把你的父亲煮了。”刘邦则成竹在胸，毫不犹豫地回答道：“我们俩曾经结拜为兄弟，我爸爸就是你爸爸，你若真要把你爸爸煮了，请把肉汤分一杯给我喝。”项羽见此策仍不能激刘邦与之决战，只好依项伯之议将太公押了下去。后来，项羽又向刘邦说：“愿与汉王挑战决雌雄。”刘邦笑着回答：“吾宁斗智，不能斗力。”并在阵前历数项羽“十大罪状”，以涣散其军心士气，项羽大怒，伏弩齐发，一箭正中刘邦胸口。刘邦倒也机警，恐怕自己内部军心动摇，便弯腰摸脚趾说：狗强盗射伤我的脚趾了。刘邦退回营中养伤，张良请他忍痛到各部巡视慰劳以定军心。

项羽欲战不得，欲退不能，与汉军僵持在广武，这时彭越的游军又不断袭扰楚军的后方，汉四年（前203）八月，楚军粮尽，而且韩信破齐后将向楚地进攻。项羽感到形势严重，被迫与刘邦订立和约，划鸿沟为界，“中分天下”，以西属汉，以东属楚。

刘邦在广武、成皋的全局战争中，及时采纳郦食其、张良、袁生等人的建议，根据战局的发展变化，制定出正面避免同楚军交战，而在侧翼削弱敌军的战略方针。事实证明，这一战略的变化是正确。它首先保住了荥阳、成皋这一战略要地，护卫了战略后方关中和巴蜀，使汉军能在人力物力上获得源源不断的补充，有利于持久战争。其次，使强大的楚军陷入多面作战，疲于奔命的困境，而使汉军得到休整和发展。反观项羽则既不能知人善任、团结内部，又不善于争取、利用同盟力量，而且又不注意战略基地的建立和巩固，在作战指导上，缺乏战略头脑，没有通盘考虑，没有主要的打击方向，只知道东奔西跑，穷于应付，虽打了一些胜仗，但在战略上是失策的，致使楚军日益成为强弩之末，战斗力不断削弱。

汉军战略的变化和楚军的失策，使楚汉双方的力量对比终于发生根本转变。