陈平故意组成2000名妇孺队，从东门逃出。项羽判断刘邦藏于其中，立刻下令包围攻击之。果然见到刘邦坐在汉王的座车上迎面而出，并大声表示：“荥阳粮食已尽，汉王向楚军投降。”和谈中制造机会
　　
　　虽然中原变局和江南动荡的情势使项羽陷入不利，但荥阳战场上的优势却让项羽有个盲点，认为只要攻破荥阳，刘邦的势力便会被彻底摧毁。
　　
　　项羽在4月中旬便亲临荥阳战场，准备全力猛攻。
　　
　　“攻下荥阳，我们便可获得全面胜利！”
　　
　　刘邦也几乎尽其所能地防守荥阳，他将大多数兵力部署在荥阳及前哨站的成皋间，以此一犄角阵式来阻挡楚军的猛烈进击。
　　
　　但老经验的范增很快就发现汉营防守阵线上的弱点。
　　
　　在荥阳东北方的黄河边，有个名叫敖仓的城市。
　　
　　自古以来，这里便是关中各地运送粮食的库存站，因为当地有个非常大的谷仓，所以城市便命名为敖仓。
　　
　　萧何从关中转运来的汉军粮食都囤积在此处。
　　
　　但这里只是个黄土高原上的小土丘，四方虽有足够的防御工事，但它和荥阳、成皋间却是个台地，没有可以驻军防守的屏障。
　　
　　为了粮运的安全，刘邦仍采用一般的市道设施，用土墙来作保护，以防范敌人的突击抢粮食。
　　
　　但对于强势的敌军而言，这种两道的作用十分有限，反而很容易被切断，所以必须在外围部署机动性较大的骑兵部队，以护卫南道本身的安全。
　　
　　巨鹿大战时，秦军的失败便在苏角保护两道的策略错误，以致被英布和项羽南北夹击攻破。
　　
　　因此前道的优点也经常成为致命的缺点。
　　
　　就在范增的策划下，项羽故技重施，猛烈地攻击汉军在敖仓和荥阳间的市道。
　　
　　负责保护市道的是汉军阵营中机动力最强的灌婴骑兵部队。
　　
　　灌婴个性强悍又负责，他亲自指挥骑兵队作２４小时的快速巡逻，并且全员整天待命，一有情况便火速驰援。
　　
　　情况虽危急，但陈平的反间计却及时发挥了一点效果。楚军中传出不少谣言，说楚将钟离眛虽然立功甚多，但项羽始终未让他袭地封王，以致他已为刘邦收买而随时可能叛楚降汉。
　　
　　项羽大为紧张，设法紧缩钟离眛的兵权，使楚军的攻击动力减弱不少。
　　
　　陈平认为项羽已有内部困扰，便建议刘邦主动向项羽要求和谈。
　　
　　虽然范增极力反对，但项羽一方面心虚，一方面也想暂时休息以重行整顿，便答应刘邦的休兵之议。
　　
　　双方于是约定以荥阳为界，以西归刘邦，以东归项羽，并择日洽商撤军事宜。
　　
　　灌婴也乘机修补市道，作好运粮之准备。
　　
　　范增接获情报后大怒，坚决主张急速进攻荥阳，但项羽以内部整顿尚不稳定为由而拒绝之，双方在意见上起了严重冲突。
　　
　　陈平反间，项羽中计
　　
　　其实，和谈也是陈平的另外一条毒计。
　　
　　他这一次的目标是项羽的左右手亚父范增。
　　
　　陈平教刘邦派出使者去向范增要求洽商和谈及撤军细节，范增自然无法接受，但他带着使者去找项羽，并且表示自己不接受私下交往。
　　
　　使者依照陈平交代，要求项羽派使者到汉营，以强烈表达自己在和谈上的优势立场。
　　
　　项羽和范增不疑有他，便正式派使者到汉营进行强硬交涉。
　　
　　负责接待楚国使者的便是陈平。
　　
　　陈平故意放出风声说汉营派使者到范增处，而楚国的使者也是范增派来的，他并要求接待人员以最亲切和隆重的礼节接待范增的人员。
　　
　　接待人员于是摆出招待最显要贵宾时的太牢具，气派非凡。
　　
　　陈平穿着礼服接见楚国使者，并不断亲切又郑重地向范增请安，言谈中不断透露自己确认对方是范增使者，还有意无意地轻忽项羽。
　　
　　楚使者立刻表明他们是项王的正式代表。
　　
　　想不到陈平故意惊讶地表示：
　　
　　“哦，你们不是亚父的使者，而是项王的使者吗？”
　　
　　陈平立刻火速离开现场，令接待人员撤下太牢具，然后派出自己的副官去接待使者，并进之以最简单的菜肴。
　　
　　使者深感受辱，自然暗中详细地向项羽回报这件事情。
　　
　　项羽自然非常不高兴，但他又不好意思直接向范增求证，只好自己在心中生闷气，在行动上自然也显现出对范增的疏远。
　　
　　范增见使者的和谈似乎没有进展，于是要求项羽对刘邦采取行动。
　　
　　但项羽心中有鬼，对范增的积极态度乃抱不置可否的冷淡态度。
　　
　　敏感的范增很快就察觉项羽态度有异，不过他无法想像项羽会对自己产生怀疑。
　　
　　前些日子的钟离眛事件，已使范增对项羽的猜忌心感到非常地愤怒和不满。
　　
　　当他知道项羽也对自己产生怀疑时，更是火冒三丈、怒不可遏。
　　
　　老人家气得全身发抖，心想自己这么大年纪，竭尽心力，拚死拚活，为的到底是什么？不过是对楚国的一点使命感而已。然而从项梁到项羽，从巨鹿大战到荥阳攻防，他的辛苦又得到了什么报酬？
　　
　　项羽到底太年轻了。惊人的作战天才和领导魁力，使他二十八岁即成为全国性的军政领袖，但是自负和任性，也使项羽无法感受人性间的黑暗面。由此看来，他和范增间的代沟实在太大了。
　　
　　基于相同的贵族背景，项羽仍视范增为前辈而给予应有的尊重，甚至尊其为亚父。而范增表面上似乎位高权重，其实项羽一点也无法和他沟通，也无法了解老人家的心意和想法。
　　
　　伤心之余，范增决定辞职。他对项羽表示：
　　
　　“天下事大致已底定，君王自己一定能成功的，我的年纪太大了，请准许我退休回乡吧！”
　　
　　项羽其实也不想范增离开，但他不知道怎样来留住范增；何况项羽也认为范增倚老卖老，太不尊重他了。
　　
　　因此，项羽并没有挽留范增，他批准了范增的辞职。这时，项羽的心中感到非常悲愤，他认为大家都不了解他，大家都在背叛他。
　　
　　范增并不想离开，但现在又不得不离开。
　　
　　他只带一个仆役，准备先到彭城将自己的东西整理一番。
　　
　　但心中的怨恨、痛苦和不满，使他心火上升，宿疾背疽（痈疮）恶化，尚未到达彭城便死于半途中。
　　
　　史料上并没有记载，项羽对范增的恶耗反应如何。
　　
　　项羽这个人的个性强悍，自我意识浓厚，但其贵族出身却使他对人彬彬有礼且重视士兵的感觉，反而不喜欢虚伪好斗的将领和臣属。因此他宁可将自己的感情投诸士兵，也不愿和臣属们有任何情谊。
　　
　　项羽虽颇富领导魅力，但其实他是非常孤单的。
　　
　　金蝉脱壳，荥阳弃守
　　
　　范增去世后，项羽将一肚子闷气出向刘邦身上；不但拒绝进一步和谈，还每天自率前锋部队突击敖仓到荥阳的甬道。灌婴虽全力反扑，但损伤十分惨重，运粮的工作于是逐渐陷入瘫痪状态。
　　
　　荥阳守军过分众多，若缺乏粮食，士卒们立刻会溃不成军。
　　
　　张良主张放弃荥阳，退入关中后再谋重举大业之事。
　　
　　但如此众多军团一起撤退，是件非常危险的工作，若项羽乘机追击，汉军可能会再重演彭城大战时的溃散情形。
　　
　　陈平乃建议刘邦先撤退，并且让项羽知道此事，便可减轻荥阳的压力，亦能借此机会重行部署大军，以调整兵力过分集中荥阳所造成的粮食严重匮乏。
　　
　　但如何让项羽知道刘邦已经撤军，又不致有被追击的危险？
　　
　　在刘邦的将领中，有一个长得很像刘邦——高大雄伟，一副美髯须——他的名字叫作纪信。
　　
　　刘邦没有权力叫纪信作替死鬼。
　　
　　张良的道学修养使他不想随便牺牲任何人。
　　
　　陈平则没有这个包袱，于是他直接找纪信商量，要求纪信牺牲自己，以拯救刘邦及荥阳守军。
　　
　　纪信很慷慨地答应作刘邦的“影武者”。
　　
　　他亲自来到刘邦帐营，对刘邦说：
　　
　　“事急矣！请让我假扮您欺诳楚军吧！大王可伺机脱离这里！”
　　
　　当夜陈平故意组成二千名妇孺队，企图从东门逃出。项羽判断刘邦会藏于其中，立刻下令由四面八方包围攻击之。果然见到刘邦坐在汉王的座车上迎面而出，并且大声表示：
　　
　　“荥阳粮食已尽，汉王向楚军投降。”
　　
　　楚军大呼万岁，全集结到东门外，争相观赏刘邦的投降。由于纪信的长相极像刘邦，加上他又穿着汉王的装扮，因此楚国将领不疑有他，便进行搜身和软禁，等待项羽前来接受投降。这样耽搁了很长一段时间，使汉军有足够的空档由西门火速撤走。
　　
　　为安全计，首先由真正的刘邦领数十骑火速撤向成皋，准备进入关中休养生息。
　　
　　接着大部分荥阳守军分批向成皋撤退，并准备和英布的守军会合。
　　
　　荥阳城中仅留下韩王信、魏王豹、刘邦同乡的大将周苛和枞公等人，率领部分军团准备坚守。
　　
　　项羽闻报也火速赶往前线，并在荥阳城外的临时阵地准备接待刘邦。
　　
　　看到纪信着汉王服饰出现在眼前时，项羽知道受骗了。他厉声问道：
　　
　　“汉王在什么地方？”
　　
　　纪信冷静笑道：
　　
　　“已安全逃出去了！”
　　
　　项羽不禁大怒，下令在荥阳城外火烧纪信。