胡亥大为惊骇，他心里也知道，如今章邯这支秦军已经是秦国最后的依靠，如果这支军队再败，那么秦国可就真要完了。于是，秦二世胡亥连忙下令召集关中所有军队，全面东进增援章邯。

由于项梁的骄傲自满，对于秦军则这次增援并没有防备，而章邯在得到援军的支持后则兵威复振，当机立断率军趁夜奔袭定陶城外的项梁，仓促迎战的楚军惨败，主将项梁亦死于乱军。

彼时，项羽和刘邦因为没能攻克外黄，便又率军转攻

陈留（今属河南开封祥符区，秦属三川郡），还不等攻破陈留，便接到了项梁战死的消息。因为担心士气低落难以作战，两人在与吕臣商议之后，便连忙向东南撤军，项羽率兵退守彭城以西，吕臣率兵退守彭城以东，刘邦则率兵退守砀县。