京索之战后，刘邦暂且在荥阳站稳了脚跟，楚汉战争转入战略相持阶段。双方在荥阳（今河南省荥阳市）、成皋（今荥阳市西汜水镇）和广武（今荥阳市北广武镇）一线展开了长达两年的拉锯战。
荥阳地势
荥阳地处中原腹地，东连楚地，西接洛阳，北濒九曲黄河，南可达南阳郡，有“东都襟带、三秦咽喉”之称。荥阳历史悠久，为历代政治要区和军事重镇。三国时期，刘备、关羽、张飞与吕布在荥阳的虎牢关（今荥阳市汜水镇）大战，这就是历史上著名的“三英战吕布”。唐初，秦王李世民在荥阳虎牢关、牛口峪一带与救援王世充的窦建德决战，大败河北的窦建德，迫使盘据在洛阳城中的王世充投降唐朝，奠定了唐朝统一天下的根基，这就是史上著名的“虎牢之战”。
水淹废丘
刘邦首先回到关中稳定大本营。汉二年（前205年）六月立刘盈为太子，大赦罪人。
此时章邯还在废丘坚守，不肯投降，也许他仍然心存希望，相信项羽终有一天会重新杀回关中。章邯展现出了惊人的耐力，已经死守废丘十个月之久了。
刘邦命令樊哙率军掘开沣河，引水淹灌废丘城，废丘城中的士兵只好投降，章邯自杀身亡，一代名将就此陨落。刘邦将废丘改名为槐里，至此，关中地区彻底平定。
刘邦命令太子刘盈驻守在栎阳（今西安市阎良区），萧何继续担任相国，各诸侯的儿子只要人在关中的都聚集到栎阳守卫太子。刘邦自己则重新返回荥阳的前线。
敖仓之粟
在荥阳东北临近黄河处有一座重要的粮仓，名曰敖仓。公元前230年，秦灭韩国后，为加强对中原地区的控制，秦始皇下令在荥阳广武山修建敖仓，并在此储积了大量的粮食。
汉军驻守在荥阳，刘邦下令修筑甬道与敖仓相连，利用甬道输送敖仓的粮食到荥阳城以供应军需。
所谓甬道，指的是两边有墙，中间是平坦的过道的一种通道。就这样，刘邦据敖仓之粟，守成皋之险，想以此与项羽东西对峙。
可是时间一长项羽就看出门道来了，他多次率兵截断汉军的甬道抢夺粮食。这下刘邦可着急了，眼见汉军缺少粮食，刘邦便请求与项羽和解，提出楚汉两国以荥阳为分界线，荥阳以东归楚，荥阳以西归汉，两家就此罢兵。
项羽本想要答应这个条件，但是范增不同意。
范增说道：“《孙子兵法》有云‘无约而请和者，谋也。’”（两军相争，本来没有什么约定，突然敌人派使者前来请求和解，这里面一定有阴谋。）
于是项羽不答应请和，和范增一同率军猛攻荥阳城。
智除范增
“范增这个老家伙实在是太可恶了！如果不能除掉范增，我们迟早都要被项羽所俘。你们谁有办法除掉范增？”刘邦向手下谋士询问策略。
陈平刚来到汉营不久，还寸功未立，他急于表现自己，立马就给刘邦出了一个绝妙的计策：“项王好猜忌，容易听信谗言，大王如果能够拿出足够的钱，实行反间计，离间楚国君臣的关系，令他们彼此猜疑，楚国内部必然会发生动乱。”
刘邦采纳了陈平的建议，拿出四万金给陈平，任由他调配，从不过问开支情况。
陈平使用大量钱财在楚军中实行反间计，宣扬亚父范增与将军钟离眜打算和刘邦联合，消灭项羽并瓜分他的土地，然后各自称王。
项羽果然起了疑心，便不再信任范增与钟离眜了，他还派遣使者到刘邦营中探听虚实。
项羽的使者来到汉营，刘邦本来招待他们的是满满一桌丰盛的宴席，有各种珍馐美味、琼浆玉液。刘邦与楚使见面时，假装惊讶地说：“哎呀，弄错了！我原本以为是亚父范老先生派来的使者，没想到竟然是项王的使者！”
于是刘邦命人把菜肴端下去，换上一些粗劣的饭食给楚使吃。当然，这一切都是陈平事先安排好的，就等着楚使和项羽上当。
项羽的使者当然非常生气，回去以后就把情况报告给项羽。果然，项羽怀疑范增与刘邦私下勾结，就逐渐地剥夺了他的权力。
范增建议项羽应该迅速攻下荥阳城，可是项羽对他已经不再信任，不肯听从他的建议。
范增知道项羽对他起了疑心，便生气地说道：“天下大事基本上已成定局，大王您好自为之吧！希望大王恩准我辞官返回故里。”（天下事大定矣，君王自为之，原请骸骨归。）
范增因为过分生气，背上长了一个毒疮。在回乡的路上，还没有走到彭城，他就因为毒疮发作而死。
借箸代筹
范增虽然死了，可是荥阳城的局势却依旧很危急，刘邦既害怕又担忧，便和郦食其一起商议如何削弱楚军的势力。
郦食其说道：“过去商汤讨伐夏桀，将夏朝的后代封在杞；武王讨伐商纣，将商朝的后代分封在宋。如今秦朝无道，灭六国后却将六国的后裔全部驱逐或消灭，让他们无立锥之地。大王如果能够复立六国的后代，赐给他们印信，这样一来六国后裔一定会感激大王您的恩德，甘愿做您的属下，项王的势力自然就会被削弱。”
刘邦深以为然，说：“好！赶快刻制印信，就让郦先生到六国出使，把印信封给六国后裔。”
郦食其还没有出发，张良从外地出差回来了，刘邦正在吃饭，便把张良叫过来：“子房，有人建议我分封六国后代以削弱楚军力量，你认为这个计策怎么样？”
张良大吃一惊：“这是谁给大王出的馊主意？如果要是这样做的话，大王的皇图大业恐怕就要全毁了！”
刘邦急忙问道：“为什么这么说呢？”
“请允许我拿着筷子为大王一边比划一边分析。”（臣请藉前箸为大王筹之。）
说着，张良就拿起了刘邦餐桌上的一把筷子，逐条的为刘邦分析比划。
“大王您手下的将领告别了他们的故乡亲人，跟随您出生入死、四处征战，就是希望将来能够得到一块封地。现在大王却把土地重新分封给六国后代，将来还有地可封吗？”
“天下的豪杰之士都来自于六国故地，如果六国后裔重新成为诸侯王，那么豪杰之士就会返回故乡去侍奉自己的君主，谁又会同大王您一起去争夺天下呢？”（张良这句话是根据自己的情况说的，如果韩王成不死，张良也不会跟随刘邦。）
“目前项王无敌于天下，重新分封的诸侯王肯定会全部屈服于项王，您又有什么办法让他们臣服于您呢？”
刘邦被吓得将嘴里的饭一口喷了出来（辍食吐哺），大骂道：“这个臭书生，险些坏了老子的大事！”（竖儒，几败而公事。）他立刻下令将印信回炉销毁。
纪信救主
汉军缺乏军粮，项羽率军猛攻荥阳，眼看荥阳城危在旦夕。汉将纪信的身形容貌和刘邦很像，他对刘邦说：“现在情况危急，让我扮成大王的样子去欺骗楚军，这样大王就可以趁机逃出去了！”
于是刘邦就安排好一切，为了虚张声势，他采用陈平的计策，在夜里放出了两千名身披铠甲的女子出东门。纪信穿上刘邦的衣服，乘坐着有黄色伞盖的车子从东门出来，让手下人大声喊道：“城中的粮食吃光了，汉王出城投降！”
楚军的将士都高呼万岁，他们全都跑到东门想要去看刘邦投降的场景，他们都认为刘邦投降战争就结束了，便全部拥到城东门观看、庆祝。
这时，刘邦带着几十名手下，骑着快马从荥阳城西门成功出逃，他先逃往成皋，再逃回关中。这是纪信第二次救了刘邦，上一次是在鸿门宴上掩护刘邦逃走。
项羽当然认识刘邦，他见到纪信就问：“汉王现在在哪里呢？”纪信回答：“汉王已经逃出城了！”于是项羽下令烧死了纪信。
刘邦临走前留下御史大夫周苛、韩王信、枞公和魏豹（魏豹叛逃后又被韩信俘获）驻守荥阳。周苛与枞公商议说：“魏豹是个反复无常的小人，与他在一起很难守住城池。”于是二人便一起将魏豹杀死。
楚军进入荥阳城俘虏了周苛、韩王信与枞公，项羽对周苛招降：“只要你投降，我就任命你为上将军，封三万户食邑！”
没想到周苛是一个很有骨气的人，他大骂道：“你不是汉王的对手，你还不赶快投降汉王！”
项羽大怒，下令烹杀了周苛，一并杀死了枞公。韩王信见状立马就向项羽屈膝投降了，后来他又找机会逃回了汉营，此为后话。