定陶一戰殺了楚地名將項梁，並消滅了楚軍的主力，章邯認為楚地的餘眾已不足為患，便揮師北上渡過黃河，攻打趙國。
為什麼選擇攻打趙國？因為此時復立的諸侯國當中，除了楚國，趙國算是軍力較為強大的一個。
當年陳勝起義時，魏國名士張耳、陳餘投奔過去，被任為左右校尉，跟武臣一起被派去進攻趙地，攻下邯鄲後，武臣自立為趙王。一次，武臣的手下大將李良在一次戰敗後帶兵回來，在邯鄲城下剛好遇見一群人馬吆喝前來，當中擁著鑾輿，前後有羽扇遮蔽，男女僕從，環繞兩旁，似是大王出巡，李良於是躍下馬，跪在道旁見駕，可沒人搭理，那車竟然停也不停便駛過去，李良一打聽才知道，車上坐著的竟然是武臣的姐姐，剛剛喝醉從宮中出來。李良一聽不禁勃然大怒，老子在外拼死拼活，你這個不不知好歹的女人竟敢侮辱我？於是追上去將武臣的姐姐砍死了。殺死趙王的姐姐之後，李良知道武臣絕不會放過他，於是一不做二不休，帶兵殺入宮中，幸虧武臣提前得到消息逃跑了。邯鄲城內的張耳得知情況後，擁立趙國王族後裔趙歇為王，並組織人馬將李良打敗，趙國政權得以復立並迅速擴張。
章邯率領的秦軍進入趙地後，如入無人之境，很快便將趙國的都城邯鄲拿下，張耳見勢不妙，便護著趙王歇領著殘兵敗將逃進了鉅鹿城。章邯知道，自從長平之戰坑了趙國四十萬士兵之後，趙人對秦人恨之入骨，要想讓趙人臣服，就要徹底瓦解他們的有生力量，因而，為防止趙軍捲土重來，章邯攻下邯鄲城後，立即命人一把火將趙王城焚毀，將邯鄲城的城郭削平，並將城內的趙民趕至河內，斷了趙歇再回邯鄲建都的念想。
在進攻趙國之時，秦還有一支軍隊在楚地跟劉邦的軍隊作戰，這支軍隊就是守邊的長城軍，蒙恬死後一直由大將王離統領。
這個王離的家族世代為秦將，祖父是秦國名將王翦，父親王賁更為秦始皇統一六國立下了汗馬功勞。秦王政兼併天下之後，第一次東巡時王賁、王離曾經一同隨行，可見秦始皇對他們家族的看重程度。
當初，秦始皇派蒙恬去駐守長城，軍隊號稱有三十萬，但到陳勝、吳廣起義時，應該有部分被調回來劃歸章邯指揮，待到六國先後復國之時，秦二世感覺形勢不妙，便命王離留少量軍隊守長城，讓大部分主力南下協助章邯收復失地。其實當時的秦軍不少，除了北邊鎮守邊疆的三十萬長城軍，還有五十萬大軍派往南邊平定少數民族地區，但路途遙遠，一下子無法將軍隊調回來。
就軍隊的建制來說，王離所統領的是北方正規軍，章邯指揮的則是由差役、奴隸和地方武裝組成的雜牌軍，雖然歷史上沒有記載王離和章邯有什麼過節，但從兩人的身份來看，一個是為皇室管理私財和生活事務的少府令，一個是專業軍人，即使章邯領兵打了不少勝將，王離打心底還是看不起的。
當章邯指揮軍隊攻打邯鄲時，王離正率領軍隊深入楚地的成武，跟劉邦的軍隊幹了一仗，可惜出師失利，被打敗了。正在這個時候，王離收到章邯的命令，要他去攻打鉅鹿。因為剛吃了敗仗，與劉邦的對打沒討到什麼便宜，無奈之下，王離只好揮軍北上圍攻鉅鹿，希望一舉拿下趙國這個橋頭堡，挽回一些顏面。
自從王離率兵將鉅鹿團團圍住的時候，躲在里同的趙王歇和丞相張耳焦急萬分，連忙派出使者去向各路諸侯請救兵。
很快，各路諸侯派出的援軍便向鉅鹿方向集結。當時趙國大將陳餘在北邊收集常山的殘餘部隊幾萬人，駐紮在鉅鹿城以北。因鉅鹿城內糧食不多，且兵力很弱，於是張耳便多次派人召陳餘前來救援，但陳餘考慮到自己的兵力不足，不敢前往。相持了幾個月還不見救兵，張耳大怒，便派張黶、陳澤前去責備陳餘說：「當初我和您結為生死之交，如今趙王和我將要死於早晚之間，而您擁兵數萬，不肯相救，那同生共死的交情在哪兒呢?假如您要信守諾言，為什麼不和秦軍決一死戰?何況還有十分之一二獲勝的希望。」陳餘知道，以自己區區幾萬人去救援，無異於把肉送給飢餓的猛虎，白白送死，但拗不住張黶、陳澤的再三請求，只好派出五千兵馬讓張黶、陳澤帶領著試攻秦軍，可五千人還沒到前線便全軍覆沒了。見此，附近的諸侯聯軍便沒有人敢上前幫忙了。
當時，楚懷王接到趙王歇的求救後，便命令軍隊分兵兩路，一路以卿子冠軍宋義為上將軍，魯公項羽為次將，亞父范增為末將，率軍數萬北上以解鉅鹿之圍；另一路則以劉邦為主帥，向西進攻關中，並許諾說誰先攻入關中，就封誰為關中王。
當宋義率領援趙大軍行進至安陽(現在山東曹縣東南)時，故意停留了四十六天。項羽非常心急，對宋義說道:「秦軍圍困趙軍形勢緊急，應火速領兵渡黃河，如此由楚軍在外攻擊，趙軍在內接應，就一定能打敗秦軍！」
宋義聽了項羽的話，卻不以為然，說道：「現在秦軍正攻趙，打勝了軍隊就會疲憊，到時我們可乘機發起進攻；如果秦軍打不勝，我們就率軍擂鼓西進，這樣便必定能夠攻克秦軍，所以不如先讓秦、趙兩軍相鬥，雖說衝鋒陷陣我不如你，但運籌帷幄定方略，你卻不如我呢。」說完便在軍中下達命令，凡有不服從指揮的人，一律處斬。
隨後，宋義還派他的兒子宋襄去齊國為相，並親自把他送到無鹽縣，大擺宴席招待賓客。當時天氣寒冷，大雨不停，士兵饑寒交迫。項羽見此，非常不滿意，便對手下人說道：「本當合力攻秦，卻長久滯留不前，而今年成荒失收，百姓貧困，士兵吃的是蔬菜拌雜豆子，軍中沒有存糧，竟然還要設酒宴盛待賓客，不領兵渡黃河，取用趙地的糧食作軍糧，與趙軍合力擊秦，卻說什麼'乘秦軍疲憊之機發動進攻'。以秦的強盛攻打新建立的趙，勢必戰勝。趙被攻占，秦軍便將更加強大，哪裡還會有疲憊的機會可乘!況且我軍新近剛剛吃了敗仗，楚王坐立不安，集中全國的兵力交付給將軍，他竟然置國家安危而不顧，不體恤士兵而去屈從於一己私利，這哪是以國家為重的忠臣啊！」
第二天早晨，項羽去進見宋義時，就在營帳中斬了宋義的頭，隨即向軍中發布號令說：「宋義與齊合謀反楚，楚王密令我殺了他！」
本來眾將領對宋義都有點微詞，現在見項羽將他殺了，便一致說:「當初擁立楚王的是將軍您家中的人，如今又是您誅除了亂臣賊子。」於是就共同推立項羽為代理上將軍。項羽隨即派人去追趕宋義的兒子宋襄，將他也一併殺了，隨後派遣桓楚向懷王報告情況。楚懷王見木已成舟，無奈之下，只好任項羽擔為上將軍，領兵救趙。