不过，项羽的麻烦在于两线作战。刘邦身后的关中和漕运很稳定，项羽身后的彭城和漕运却屡屡被攻击。占领成皋后，彭越频频在项羽的后方捣乱，项羽只好"东击破之，走彭越"。刘邦乘机引兵南渡黄河，"复取成皋，军广武"，并再次占据了敖仓。与项羽再度形成相持。
可以说，荥阳之战，帮刘邦最大的是彭越。此人"数反梁地，绝楚粮食"，令项羽十分头疼，他既无奈深沟壁垒、坚守不战的刘邦，又杀不绝后方捣乱的彭越，两线作战，渐感吃力。他烹刘邦父亲、约刘邦单挑的举动，都是在这个时期，这些故事，透露着楚霸王的万般无奈。
楚汉相持不下，双方其实都在苦苦支撑，"丁壮苦军旅，老弱罢（疲）转漕"。但刘邦占据了敖仓，后方通过漕运又安然无忧；而项羽后方的运粮船、粮仓，频频被彭越、刘贾抢掠烧毁。于是，项羽一方先坚持不下去。"是时，汉兵盛食多，项王兵罢食绝。"
刘邦乘机派人前去游说，与项羽约定"中分天下"，"割鸿沟以西者为汉，鸿沟而东者为楚。" 定约后，项羽引兵东归。刘邦本来也想引兵西归，张良、陈平劝他："汉有天下太半，而诸侯皆附之。楚兵罢食尽，此天亡楚之时也，不如因其机而遂取之。今释弗击，此所谓'养虎自遗患'也。"
于是刘邦率兵东进，会合韩信、英布等，将项羽围于垓下。
