汉王率大军于临晋东渡黄河之后，魏王魏豹率部下向汉王投降。魏豹是魏国王族的后裔，其兄魏咎被陈胜立为魏王，因兵败于秦将章邯而自杀。魏豹再起为魏王。项羽分封诸侯时想占有魏国土地，将魏豹迁为西魏王。魏豹对此不满，故汉王东征大军至此，他背叛项羽，率部队投降汉王，随同汉王一道东征。接着，东征大军又攻下河内郡，俘虏殷王司马卬，设置汉政权属下的河内郡。

此时，项王属下的都尉陈平因惧怕项王诛杀而投奔汉王刘邦。陈平后来继萧相国、曹相国之后，与王陵同为汉帝国的左、右丞相，这里对他的身世简介如下。

陈平是阳武（今河南原阳县东南）户牖乡（今河南兰考县东北）人，少年时家贫，好读书。长大后身材魁梧，仪表堂堂，但不肯从事产业。闾里祭祀社神时，请陈平主持分配祭肉，他把祭肉分得很均匀。父老们称赞他说：“太好了，陈家这小子分得真均匀！”陈平感叹地说：“唉，如果让我陈平管理天下，我也一定能像分祭肉这样公平。”

陈胜起义后，立魏咎为魏王。此前，陈平曾事奉过魏咎，这时被魏咎任命为太仆。陈平向魏咎献计，魏咎不听，又有人诽谤他，陈平因此而逃离魏王。

项羽略地到达黄河岸边，陈平投奔项羽，并随从项羽入关，被赐予卿一级的爵位。项羽东归彭城称王，汉王还定三秦而后东进，殷王反对楚国，项羽封陈平为武信君，率魏咎留在楚国的部下，击败投降汉王的殷王而回。项羽派项悍任命陈平为都尉，赐黄金二十镒（yì）。不久，汉王攻占殷地，项羽大怒，想要杀掉前次平定殷地的将领。陈平因害怕被杀而派人将官印送还项羽，单身抄小路逃走。渡过黄河时，船夫怀疑他身上藏有金玉宝器，不时地注视他，想把他杀死在江上。陈平机智地解开衣服，袒露上身，协助船夫撑船。船夫见陈平一无所有，便没有向他动手。

陈平到达修武（今河南获嘉县）投降汉王，汉王召见他，赐予酒食。饭后，汉王对客人说：“饭已用过，到馆舍休息去吧。”“我为要事而来，所谈的事不可挨过今日。”陈平说。

于是，汉王将陈平留下，同他交谈，谈后很喜欢陈平，因而向陈平问道：“您在楚担任什么官职？”

“担任都尉。”

当日，汉王任命陈平为都尉，为汉王参乘，成了汉王的卫士长，又主管监督和协调各将领，众将领为此而哗然，说道：“大王当天得到一个楚国的逃亡士卒，不知他的本事高下，便让他陪乘大王，还使令他监督我们这些老将！”

汉王闻知有些老将对重用陈平不服，反而对陈平更加亲近，带他一同东进讨伐项王。

汉王南下从平阴津（古渡口名，在今河南孟津东北）渡过黄河，到达洛阳。行军途中，新城（今河南伊川县西南）某乡的一位姓董的“三老”，人称董公，他在路旁拦住汉王的马头，向汉王诉说项王杀害义帝的经过，并说道：

“我听说‘顺德者昌，逆德者亡’‘兵出无名，事故不成’，所以说‘明其为贼，敌乃可服’。如今项羽行为无道，放逐并杀害他的君主，是天下的乱臣贼子。己有仁，则天下归之，可不用勇而天下自然归服；己有义，则天下奉之，可不用力而天下自定。大王应下令三军将士为义帝身穿孝服，遍告天下诸侯，举兵共同伐楚。如此，则四海之内没有不仰望你的大恩大德的，这就是汤、文、武三王当年所奉行的夺取天下之道。”

汉王认为董公讲得很对，于是袒臂大哭，下令全军为义帝发丧，为义帝举哀三日，分派使者到各地通告各路诸侯，声讨项羽的罪行。

“天下共同拥立义帝，都甘愿向他北面称臣。如今项羽放逐义帝，指使九江王黥布、衡山王吴芮、临江王共敖把义帝杀死于江南，这是大逆不道。寡人亲自为义帝发丧，诸侯也应身穿孝服。我将调动关中全部兵马，征集河南、河东、河内三郡的士兵，沿长江、汉水南下，愿随同诸侯去江南讨伐楚国杀害义帝的那些人。”

汉王派出的使者到达赵国，赵相陈余对使者说：“汉杀死张耳，方能发兵随从伐楚。”于是，汉王寻找一个相貌同张耳类似的人，斩首后将人头送给陈余，陈余派兵助汉伐楚。

此时，项王正在河北攻击齐国，与田荣交战于城阳。田荣兵败，逃至平原（今山东平原县南），被平原的百姓杀死。三齐全部向楚军投降。项羽乘胜焚烧齐地的城郭，虏走齐地的子女。齐人因楚军的暴行而群起叛楚，田荣的弟弟田横立田荣的儿子田广为齐王，齐王田广于城阳起兵反楚。

项羽因田广起兵反楚，率兵进攻城阳，未能攻下。此时，项羽已得知汉王率兵东进，既然已与齐兵交战，想要击溃齐兵之后再攻击汉军，而这时汉王已率领常山王张耳、河南王申阳、韩王郑昌、魏王魏豹、殷王司马卬等五路诸侯共五十六万大军，向楚都彭城进发。到达外黄，彭越又率三万余士兵归属汉王。汉王对彭越说：“彭将军收复魏地十余座城池，急于立魏国的后代为王。今西魏王魏豹，确实是魏国王室的后代。”于是任命彭越为魏王的相国，率领其部下的士兵攻占魏国的故地。

同年四月，在彭城空虚的情况下，汉王所统率的五路诸侯共六十万大军攻入彭城。汉王从未统率过这么众多的军队，也从未取得过这么令他高兴的重大胜利。在彭城，汉王没收了项王的货宝、美人，与五路诸侯整日里大摆宴会，饮酒作乐，沉浸在胜利后的狂喜之中。