定陶之战后，章邯信心爆棚。他觉得反秦义军已经不堪一击，于是率领二十万秦军北上，攻打赵国。赵国的军队根本抵挡不住秦军的攻势，很快就丢失了大片土地，赵王歇和张耳被迫退守巨鹿（今河北平乡），派人向各地反秦势力求救。
章邯派部下王离率领十万秦军包围巨鹿，自己则率领大军在巨鹿南边的棘原驻扎，修筑甬道（两边有防护的通道），给王离的军队运送粮草。章邯的计划很简单：先把巨鹿围起来，困死赵王歇和张耳，然后再逐个消灭前来救援的反秦义军，彻底平定赵国。
各地的反秦势力接到赵国的求救信后，都犯了难。他们想救赵国，可又怕章邯的秦军，毕竟连项梁都死在了章邯手里。最终，燕、齐、魏等国还是派出了援军，但都驻扎在巨鹿城外，不敢轻易出兵 —— 说白了，就是来 “吃瓜看戏” 的，想等秦军和赵军两败俱伤后再坐收渔翁之利。
就在赵王歇和张耳快要绝望的时候，一支援军赶到了 —— 项羽率领的楚军。
项羽是项梁的侄子，项梁死后，他接管了楚军的残余部队。他本来想立刻出兵救赵国，可楚怀王身边的大臣们怕他势力太大，故意派宋义为上将军，项羽为次将，让他们率军北上救赵。宋义是个胆小鬼，率领楚军走到安阳就停了下来，驻扎了四十多天，迟迟不肯前进。
项羽忍无可忍，冲进宋义的大帐，一剑杀了他，然后向全军宣布：“宋义畏敌不前，按军法当斩！从现在起，由我率领大家救赵！” 将士们本来就服项羽，纷纷表示愿意跟随他。楚怀王没办法，只能封项羽为上将军，让他率领楚军救赵。
公元前 207 年十二月，项羽率领五万楚军抵达巨鹿城外。他知道，面对章邯和王离的四十万秦军，硬拼肯定不行，必须用奇招。于是，项羽做出了一个震惊所有人的决定 —— 破釜沉舟。
他下令让士兵们把做饭的锅（釜）砸了，把渡河的船（舟）沉了，只带三天的干粮，对将士们说：“兄弟们，我们这次打仗，没有退路！要么打赢秦军，活着回去；要么战死沙场，为国捐躯！三天之内，我们必须攻破秦军的包围，解救赵王！”
楚军将士们被项羽的决心感染了，一个个士气高涨，抱着必死的信念，跟着项羽向秦军发起进攻。
项羽首先率领楚军进攻章邯修筑的甬道。章邯没想到项羽这么勇猛，更没想到他会先打甬道。甬道的秦军没防备，被楚军打得大败。甬道被攻破后，王离的十万秦军失去了粮草供应，军心大乱。
接着，项羽率领楚军直接冲向王离的军营。楚军将士一个个以一当十，奋勇杀敌，喊杀声震耳欲聋。城外的燕、齐、魏等国的援军都看傻了 —— 他们从没见过这么勇猛的军队，也从没见过这么惨烈的战斗。
章邯在棘原看到楚军猛攻王离的军营，赶紧率领大军前来增援。可项羽早有准备，分兵拦住章邯的援军。章邯的秦军虽然人多，但面对士气如虹的楚军，竟然节节败退。
巨鹿之战打得天昏地暗，持续了整整九天。最终，楚军大获全胜，王离被项羽活捉，他率领的十万秦军全军覆没。章邯率领残兵败将退回棘原，不敢再轻易出战。
城外的燕、齐、魏等国的援军，见项羽打赢了，才敢出兵追击秦军，捡了点便宜。他们去拜见项羽的时候，一个个都吓得跪着往前走，不敢抬头看项羽 —— 这就是 “霸王” 的威慑力。
巨鹿之战，是章邯一生的转折点。在此之前，他横扫天下，未尝一败；在此之后，他接连受挫，士气低落。他第一次意识到，自己遇到了一个比自己更勇猛、更会打仗的对手。而更让他头疼的是，后方的朝廷开始猜忌他了。
巨鹿之战后，章邯率领秦军驻扎在棘原，项羽率领楚军驻扎在漳水南岸，两军对峙，互不相攻。章邯知道，现在秦军士气低落，粮草也越来越少，硬拼肯定打不过项羽，于是他派人向咸阳送信，请求朝廷派兵增援，再运送一些粮草。
可章邯没想到，他的求救信送出去后，石沉大海，一点回音都没有。这是怎么回事？
原来，此时的咸阳城里，赵高已经独揽大权。赵高是个阴险狡诈的小人，他靠着讨好胡亥，当上了丞相，排除异己，滥杀无辜，把朝廷搞得乌烟瘴气。他早就看章邯不顺眼了 —— 章邯手握重兵，战功赫赫，威望越来越高，万一哪天班师回朝，肯定会威胁到他的地位。
赵高把章邯的求救信扣了下来，还在胡亥面前说章邯的坏话：“陛下，章邯率领几十万大军，打了这么久，不仅没平定叛乱，还损失了这么多兵力。依臣看，他根本就不想打仗，说不定还想和叛军勾结，谋反篡位呢！”
胡亥本来就是个昏君，被赵高这么一忽悠，立刻就信了。他下令派人去责备章邯，说他作战不力，还怀疑他有谋反之心。
使者来到棘原，把胡亥的责备告诉了章邯。章邯心里凉透了 —— 自己在前线浴血奋战，为大秦卖命，没想到换来的却是皇帝的猜忌和责备。他赶紧派部下司马欣回咸阳，向皇帝