项羽厚葬了范增，一怒之下，他率军攻打荥阳。
大军从早上战到天黑，楚军猛攻，汉军坚守。箭如雨下，楚兵顶着盾牌，几十个人抬着撞门圆木来回撞击城墙大门。城门被撞得吱吱作响，墙上的灰土随着撞击产生的震动簌簌落下。
汉军在城墙上淋下滚烫的开水，不少士兵不是被开水烫伤，就是被箭射中。
楚军像潮水一样一波又一波的涌向荥阳城。
刘邦亲自督战。汉军占据地理优势，在城墙上，居高临下，一次又一次击退了楚军的进攻。
好几次，楚军借着云梯爬上了城墙，都被汉军射杀，然后汉军用石头砸向正在上爬的楚兵……
战况激烈，双方损失惨重，到了傍晚，项羽鸣金收兵，明日再战。
刘邦心里明白，这样下去，大多数士兵饿着肚子，明日哪还有精力再战。
明天荥阳肯定会失陷，正在束手无策之时，陈平进来了。
陈平觐见道：“大王，现在情况危急，楚军攻打了一天，已经疲劳，我军也损失过半，我们是时候离开荥阳了。”
“我早就想出去了，但是楚军重重围困，怎么出去？”刘邦一脸疑问。
陈平道：“三十六计中，有一计在万分危急的情况下值得一试，这一计叫金蝉脱壳。”
汉王刘邦若有所思，示意陈平继续往下说。
陈平问道：“诸将中有谁愿意为保大王舍弃自己性命，而且身高体型又和大王差不多？”
刘邦想了想说：“纪信最忠诚，身高体型和我差不多，我以前曾救过他一命。他曾说：‘我的命是大王给的，大王想要，随时可以拿去’。”
陈平脸上掠过一丝放心的微笑，慎重道：“那就让纪信装扮成您，让他乘坐天子马车，建天子旗帜，让百姓和女子扮成士兵一起从东门逃出。人群中，楚军见天子马车、旗帜，必然四面围攻争抢。此时汉王带领十余个人，趁乱悄悄在夜色的掩护下从西门骑马奔出，则大王脱困也。”
刘邦心想：“留在这里必然是等死，不如试试，也许还有一线生机。”
陈平接着道：“此计成功的关键是要引起混乱，吸引楚军注意力。项羽少了谋臣范增，倘若范增在，此计必然被识破，如今范增已死，可以值得一试。谋事在人，成事在天，大王奉天命，天命所佑，必然成功。”
刘邦点头道：“就按你说的办吧，你下去安排。”
然后刘邦叫下人拿来了一袋黄金，以备不时之需。
陈平找到纪信，对纪信说了此计，纪信表示完全照办。
于是纪信参见汉王刘邦，对刘邦说：“现在情况十万火急，楚军随时会破门而入。就让我假扮成您，大王您趁机离开荣阳吧。”
刘邦问：“义士，你家里人还有谁？”
“没有家人了，都死于战乱，这次如能助大王脱困，九泉之下，我也能和家人团聚了。”纪信眼里闪着泪花。
刘邦感慨，双眼湿润，紧紧握着纪信的手，说：“真是壮士！”
纪信催促说：“时候不早了，大王您赶快离开吧。”
刘邦于是让周苛趁夜打开东门，放出两千穿着士兵铠甲的女子和百姓。纪信装扮成刘邦，乘坐天子马车，车辆的左边高举着天子旗帜，浩浩荡荡的混在人群中，逃出城门。
众人离开城门便惊慌地四散逃开，楚军见声势浩荡，从四面八方赶来围困。
这时负责驾车的马夫不停地大喊：“城中断粮了，汉王投降了。城中断粮了，汉王投降了……”
楚军听到汉王投降，高兴的手舞足蹈，把假汉王团团围困起来，高兴大喊：“霸王万岁！霸王万岁！”
趁乱中，刘邦悄悄打开西门，见西门已无人把守，带着十余人，骑马扬长而去。
这时项羽来到纪信乘坐的车骑前，他命士兵把汉王逮捕过来，一看是假的，顿时明白，急忙派人去西门。
项羽见纪信，问道：“你但敢冒充汉王，刘邦在哪里？”
纪信镇静地说道：“汉王已经脱困了。”
项羽大怒，骂道：“煮熟的鸭子居然飞了，胆敢假扮汉王欺骗我？”下令手下把纪信烧死。
项羽一方面派人去追刘邦，一方面下令明日攻城。
派出去追击刘邦的楚军来到西门，见门口散落了一地的黄金，都下马去捡，并相互争抢。殊不知这是刘邦故意扔地上的，这是为了给自己争取宝贵的逃命时间。
楚军士兵捡好地上的黄金后，在夜色中，盲目地追了一阵，一无所获。
汉王走时，令御史大夫周苛、枞公和魏豹守城，刘邦只言自己去搬救兵，让周苛勿必守好城。
周苛与枞公商量，周苛说：“魏豹，投降之王，怎么能守住城？到时候他肯定会背叛，不如趁早把他杀了。”于是二人合谋把他斩了。
第二天一早，楚军攻城，周苛和枞公亲临战场，大战良久，最终还是不敌楚军。
城门被攻破，荥阳失守。
项羽见汉王出逃了，汉军居然英勇抵抗，心生佩服，问手下部将：“守将是谁？”
部将回答：“周苛。”
项羽下令生擒周苛。
楚军把浑身血迹斑斑的周苛带到项羽面前，项羽问道：“你在刘邦手下做什么官？”
周苛回道：“御史大夫。”
项羽道：“你若归顺于我，为我所用。我封你为候，享受三万户俸禄。”
周苛有气节，生平最恨叛变之人，慷慨道：“项羽你赶快投降吧，你不是汉王的对手，汉王终会得天下。”
项羽听后大怒，让手下把周苛和枞公一块儿放大鼎里煮了，以此警告：不投降者，下场如此。
刘邦逃出荥阳后，向南跑到宛县，叶县，他派儒者郦生说服了九江王黥布归顺自己。
九江王黥布由于没派兵帮助项羽征伐齐国定乱，担心项羽会收拾自己。他见汉王刘邦的大将军韩信收复了魏、赵，估计刘邦势力足以和项羽抗衡，因此投靠了刘邦。
刘邦仍然封黥布为王，征调了他的军队，并在沿途招兵买马，汉军人数大增。于是刘邦率领大军折回进入成皋，坚守成皋，阻止项羽西进。
他一面命令士兵挖宽护城河，一面让士兵加固城防，增加哨岗，同时对黥布礼遇有加，让黥布安心跟随自己。
