秦二世三年（公元前207年），各路反秦武装为了替赵国解围，纷纷向巨鹿出兵。

楚怀王任命宋义为上将军，已做了鲁公的项羽为宋义的副将，范增为末将，要他们去救赵国。宋义号称“卿子冠军”，楚国的将领都要听他调度。

可是宋义率军来到安阳，就不再往前走，而且一停就是46天。项羽很着急，催促宋义道：“我听说秦军将赵王围困在巨鹿，我们应该赶紧渡河呀！有我们楚军从外攻击，赵军在里面接应，这样一定能够打败秦军！”

宋义却说：“不能这样！我们应该先让秦国和赵国去斗，届时如果秦国打胜了，我们可趁他的兵马都还很疲惫的时候去攻他。如果秦国战败，那我就更要领军向西进发，把秦军彻底打回他们的老家！”

说到这里，宋义还语带嘲讽地对项羽说：“年轻人，如果要冲锋陷阵，我宋义是不如你，可是若要运筹帷幄，你可就不如我了呀！”

项羽不服气，还想再辩，宋义却不愿再听。宋义随后还向全军下令：“凡是不听我调遣的人，统统杀掉！”

项羽愤慨地对左右说：“上将军不领兵渡河，只顾自己成天大吃大喝，还说什么要趁秦军疲惫的时候才去打！要知道，秦国这样强大，去攻打赵国，简直是轻而易举。等到赵国被灭了，秦国就更强大，哪里还会有什么机会可趁呢？再说，我王把国境内所有的军队都交付给上将军，整个国家的安危就看这一次了！而此刻上将军既不体恤士兵挨饿受冻，也不在意国家的安危，只顾自己的私利，实在是不配坐他现在这个位置！”

项羽决心采取行动。这天清晨，项羽趁着去朝见宋义的机会，在宋义的军帐中毅然砍掉了宋义的头，然后提在手上走出来向大家宣布：“宋义与齐国密谋反楚，怀王密令我杀了他！”

所有的将领都畏惧慑服项羽，没人敢抗拒，甚至还纷纷歌颂项羽道：“当年第一个创立楚国的人就是将军的家族，现在将军诛杀了乱党，是大好事啊！”

于是，大家一起拥立项羽接替宋义的位置，暂为上将军，又派桓楚把军中情形通报楚怀王。楚怀王于是任命项羽做了正式的上将军，当阳君、蒲将军都属项羽管辖。

项羽立即展开解救巨鹿的行动。他先派遣当阳君和蒲将军领兵两万渡过漳水，袭击秦军的粮道，但效果并不明显，赵国更加急切地请求楚国增兵。于是项羽带领全部兵马渡河，并且在渡过漳水之后，马上下令将渡船全部沉下水，还烧毁所有的帐篷，击破所有做饭用的锅子，每人只带了三天的干粮，以此来宣示：从现在开始，大家都一心向前，和秦军决一死战，决不后退！

斗志昂扬的楚军，经过多次激烈战斗，果然大败秦军，杀掉了秦将苏角，俘虏了秦将王离。秦军另一名将涉间不肯降楚，自焚而死。

巨鹿之战是秦王朝走向灭亡的关键一役。当时，宣称前来解救巨鹿的诸侯很多，至少有十几支部队，但没一个敢出兵；当楚军在攻打秦军时，各路诸侯也都在一旁观战，不敢参战。即便如此，楚军将士仍然十分勇猛，奋勇杀敌的喊杀声震动天地，令诸侯军都惶恐不安，惊慌失措。

大败秦军之后，楚军强大的声势已足以压倒诸侯之兵。项羽召唤诸侯来相见，他们在进入楚军军营的大门时，个个都跪下伏行，没人敢抬头往上看。项羽因此成为诸侯们的主帅，诸侯们的军队都归他管辖了。

巨鹿之战也是项羽的重要转折点。